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METAIS DE BASE

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(1)

CESOL- 15.2

Metais de Base

1

NORMAS ASTM

(2)

Metais de Base

OBJETIVOS:

2

Identificar e localizar as especificações ASTM acerca

de metais de base;

Saber a estrutura das especificações ASTM de metais

de base e a maneira de utilizá-las;

Verificar se as marcações em um dado metal de base

atendem aos requisitos da especificação ASTM

pertinente;

Designar os aços inoxidáveis de acordo com a

classificação AISI;

(3)

CLASSIFICAÇÃO DOS AÇOS

Aço ABNT NBR 6006 1020

3

NBR 6006 = Número de registro da norma

10 = Classe = Aço carbono

20 = percentagem do carbono x 100

%C = 20/100 = 0,20

(4)

SISTEMA DE CLASSIFICAÇÃO DOS AÇOS

SAE (Society Automotive Engineers) e ABNT

ABNT- NBR 6006 – Classificação por composição química de aços

para construção mecânica. XX = teor de carbono em 0,01%

10XX  Aços-carbono de uso geral

11XX  Aços de fácil usinagem, com enxofre

13XX  Manganês (1,75%)

40XX  Molibdênio (0,25%)

43XX  Níquel(1,8%), Cromo (0,8%) e Molibdênio

(0,25%)

51XX  Cromo (0,8-1,05%)

86XX  Níquel (0,55%), Cromo (0,5%) e Molibdênio

(0,2%)

98XX  Níquel (1,0%), Cromo (0,8%) e Molibdênio

(0,25%)

ABNT- NBR 6006 – Classificação por composição química de aços

para construção mecânica. XX = teor de carbono em 0,01%

10XX  Aços-carbono de uso geral

11XX  Aços de fácil usinagem, com enxofre

13XX  Manganês (1,75%)

40XX  Molibdênio (0,25%)

43XX  Níquel(1,8%), Cromo (0,8%) e Molibdênio

(0,25%)

51XX  Cromo (0,8-1,05%)

86XX  Níquel (0,55%), Cromo (0,5%) e Molibdênio

(0,2%)

98XX  Níquel (1,0%), Cromo (0,8%) e Molibdênio

(0,25%)

(5)

Classificação dos aços-liga

Aços de baixa liga – até 5% de elementos de liga

Aços de média liga – mais de 5% a 10% de elementos de

liga

Aços de alta liga – mais de 10% de elementos de liga

(6)

Carbono equivalente

Carbono equivalente é um numero empírico que mede a

temperabilidade ou soldabilidade:

CE = C + (Mn)/6 + (Cr+Mo)/5 + (V+Ni+Cu)/15

Fórmula adotada pelo Welding Institute

Onde:

 

Análise dos resultados:

CE < 0,4 não é temperavel e de fácil soldagem;

CE > 0,4 é temperavel e exige cuidados especiais na soldagem.

Símbolo Nome Mn manganês Cr Cromo Mo Molibdênio V Vanádio Ni Níquel Cu Cobre

(7)

Aços de Alta Resistência e Baixa Liga (ARBL,BLAR ou HSLA)

Aços de alta resistência e baixa liga, como diz o nome, são aços

com baixos teores de liga com altos limites de resistência.

Eles tem as chamadas microadições de elementos de liga como o

Nb, Ti e/ou V e associados com os tratamentos termo mecânicos

tem microestrutura com grãos finos.

Denominação: no Brasil estes aços são muitas vezes

referenciados como ARBL, BLAR ( Baixa Liga e Alta

Resistência),ou em inglês HSLA ( High Strenght Low Alloy)

(8)

Aços de Alta Resistência e Baixa Liga (ARBL,BLAR ou HSLA)

CARACTERÍSTICAS:

São mais resistentes e tenazes do que aços carbono convencionais

São dúcteis

Tem boa conformabilidade

São soldáveis.

COMPOSIÇÃO:

A composição química de um aço BLAR pode variar de

um produto para outro.

Um aço típico possui normalmente menos que 0,15% de Carbono,

1,65% de Manganês e níveis baixos (abaixo de 0,035%) de Fósforo,

enxofre e outros elementos.

O baixo carbono garante boa conformabilidade e soldabilidade.

A resistência destes aços é aumentada pela adição de pequenas

quantidades de elementos de liga , conforme mostra a tabela abaixo

(9)

Aços de Alta Resistência e Baixa Liga (ARBL,BLAR ou HSLA)

(10)

Metais de Base

NOÇÕES SOBRE ESPECIFICAÇÕES ASTM ACERCA DE METAIS DE

BASE

10

As especificações ASTM acerca dos metais de base são normas

técnicas que visam padronizar as características dos materiais.

Estas especificações encontram-se em um conjunto formado por 16

Seções (00, 01, 02,..., ... 16), subdivididas em volumes.

Cada volume contém informações específicas a respeito de

determinados assuntos.

EXEMPLOS:

Volume 01.03 – (Steel-Plate, Sheet, Strip, Wire – Aços-Chapas,

Folhas, Fitas, Arames; Produtos com Revestimento Metálico).

Volume 01.04 – (Steel-Structural, Reinforcing, Pressure, Vessel,

Railway – Aço-Estrutural, Armação, Vasos de Pressão, Ferrovia;

Elementos de Ligação).

ASTM - American Society for Testing and Materials (Sociedade

Americana para Testes e Materiais).

(11)

Metais de Base

SISTEMA DE IDENTIFICAÇÃO DAS NORMAS ASTM

11

A identificação das normas ASTM tem a seguinte forma:

 Onde:

1º- Este dígito representado por uma letra maiúscula indica a que grupo pertence a norma, dentro das seguintes classes:

A – Metais ferrosos.

B – Metais não-ferrosos.

C – Aglutinantes, cerâmica, concreto e materiais de alvenaria.

D – Materiais diversos.

E – Assuntos diversos.

F – Materiais para aplicações específicas.

G – Corrosão, deterioração e degradação de materiais.

(12)

Metais de Base

SISTEMA DE IDENTIFICAÇÃO DAS NORMAS ASTM

12

- Estes dígitos, em número de um a quatro, são representados

por números que não têm nenhum significado lógico e que

correspondem apenas à ordem cronológica de numeração das

normas.

Para cada grupo geral há uma seqüência numérica corresponde.

EXEMPLO:

A1, A2, A3, ...

B1, B2, B3, ...

C1, C2, C3, ...

Assim, com relação às normas A 432 e A 433, sabe-se que a norma

A 433 foi apresentada em etapa posterior à primeira edição da

norma A 432.

(13)

Metais de Base

SISTEMA DE IDENTIFICAÇÃO DAS NORMAS ASTM

13

- Estes dígitos indicam o ano de emissão original ou de

adoção como norma ou, no caso de revisão, o ano da

última revisão.

- Estes dígitos, quando existem, são apresentados entre

parênteses, e indicam o ano da última re-aprovação, sem

alteração, da norma.

(14)

Metais de Base

SISTEMA DE IDENTIFICAÇÃO DAS NORMAS ASTM

14

- Este dígito, quando existe, é representado por uma letra

minúscula, e indica o número de revisões sofridas pela norma no ano

de aprovação da mesma (a = segunda revisão, b = terceira revisão, e

assim por diante).

Se este dígito é representado por uma letra T maiúscula, indica que o

documento representa uma tentativa de norma técnica.

EXEMPLO:

Sofreu duas Revisões no ano da aprovação

(15)

Metais de Base

ORGANIZAÇÃO DOS VOLUMES DE NORMAS ASTM

15

Como já foi visto, cada volume de normas contém assuntos

específicos.

As normas de cada volume são ordenadas seqüencialmente, de

acordo com os caracteres alfanuméricos que constituem a

identificação das mesmas.

EXEMPLO:

Seqüência de ordenação do volume 02.02 (Die-Cast Metals;

Aluminum and Magnesium Alloys – Moldes Fundidos de Metal; Ligas

de Alumínio e Magnésio)

B 6-70, B 26-75, ... E 8-69, E 88-58, ...

O volume 00.01 ASTM constitui um índice geral que contém:

a) listagem identificando todos os volumes das normas ASTM;

b) índice remissivo de todos os assuntos incluídos nos volumes;

c) listagem alfanumérica das normas ordenadas seqüencialmente.

(16)

Metais de Base

COMO CONSULTAR A COLEÇÃO DE NORMAS ASTM

16

Existem duas formas diferentes de se fazer a consulta:

1.

Deseja-se conhecer as especificações contidas na coleção de

normas ASTM sobre um determinado assunto.

2.

Deseja-se localizar na coleção de normas ASTM uma dada

especificação.

(17)

Metais de Base

Como conhecer as especificações contidas na coleção de

normas ASTM sobre um determinado assunto

17

Procedimento de consulta:

Consulta-se o índice remissivo contido no volume 00.01, que indicará:

- a identificação das normas ASTM sobre o assunto;

- os volumes nos quais se encontram as normas identificadas.

EXEMPLO:

Deseja-se identificar na coleção ASTM as especificações sobre

tubulações de aço para serviços em baixa temperatura (“Seamless

and Welded Steel Pipe for Low – Temperature Service”).

Consulta-se no índice remissivo do volume 00.01 o assunto

pretendido - Steel Pipe (tubulação de aço) Seamless/Welded for

low-temperature service (com costura ou sem costura para serviços em

baixa temperatura).

Identifica-se então a especificação desejada, obtendo-se a seguinte

informação; (A 333) 01.01. Isso significa que a especificação

desejada é a A 333, que consta do volume 01.01 da coleção ASTM.

(18)

Metais de Base

Como localizar na coleção de normas ASTM uma dada

especificação

18

Procedimento de consulta:

Consulta-se, no volume 00.01, a listagem alfanumérica das normas

ordenadas seqüencialmente, que indicará o volume (ou volumes) em

que consta a especificação desejada.

EXEMPLO:

Deseja-se localizar na coleção de normas ASTM a especificação A 370 –

Methods and Definitions or Mechanical Testing of Steel Products

(Métodos e Definições para Ensaios Mecânicos de Produtos de Aço).

Procedimento de consulta:

Consulta-se o volume 00.01 (índice) na listagem alfanumérica, seguindo

a ordenação crescente de letras e números, chega-se à

especificação A 370-76 seguida dos números 01.01, 01.02, 01.03,

01.04, 01.05 e 03.01.

(19)

Metais de Base

ESPECIFICAÇÕES ASTM ACERCA DE METAIS DE BASE

19

Simplificadamente as especificações ASTM que mais interessam à atividade de soldagem podem ser reunidas em três grupos (I, II, III) a saber:

GRUPO I: Especificações que agrupam os materiais de acordo com suas

características, comportamento mecânico e utilização. Este grupo de especificação indica uma série de requisitos para o enquadramento dos materiais como, por exemplo, limite mínimo de resistência à tração, alongamento mínimo, faixa permissível de composição química, etc.

Exemplos de especificação deste grupo:

A 335 – Seamless Ferritic Alloy-Steel Pipe for Higt Temperature Service

(Tubos sem costuras de aço liga ferrítico para serviços em alta temperatura).

A 515 – Pressure Vessel Plates, Carbon Steel, for Intermediate – and Higher

– Temperature Service (Chapas de aço carbono para vasos de pressão para serviços em média e alta temperatura).

A 516 – Pressure Vessel Plates, Carbon Steel, for Moderate – and Lower – Temperature Service (Chapas de aço carbono para vasos de pressão para serviços em temperaturas baixas e moderadas).

(20)

Metais de Base

ESPECIFICAÇÕES ASTM ACERCA DE METAIS DE BASE

20

Exemplos de itens comumente encontrados em especificações do grupo I:

a) Escopo – indica o campo de aplicação da especificação, bem como os materiais nela contidos.

b) Documentos aplicáveis – lista outras especificações indicadas no texto.

c) Requisitos gerais – normalmente, neste item, indica-se uma especificação ASTM que define

requisitos gerais como, por exemplo, tolerâncias dimensionais e de peso, modo de identificação do material (marcações), critérios de avaliação de descontinuidades originadas na fabricação, etc.

d) Fabricação – indica requisitos de fabricação dos materiais.

e) Tratamento térmico – indica, normalmente em função da espessura, os tratamentos térmicos que devem ser executados nos materiais.

f) Composição química – indica a faixa de composição permissível a cada material.

g) Requisitos mecânicos – indica os ensaios mecânicos requeridos e as propriedades mecânicas mínimas para material.

h) Requisitos suplementares – em algumas especificações são listados requisitos suplementares que, embora não sejam necessários de acordo com a especificação, podem ser requeridos, conforme o desejo do comprador.

(21)

Metais de Base

ESPECIFICAÇÕES ASTM ACERCA DE METAIS DE BASE

21

GRUPO II: Especificações que definem requisitos gerais para os produtos de

acordo com a sua forma e utilização. Estas especificações indicam requisitos gerais como, por exemplo, tolerâncias dimensionais e de peso, número de ensaios mecânicos a serem executados, modo de embalagem e identificação dos produtos, etc. Cada especificação deste grupo é chamada por uma série de especificações do grupo I.

Exemplos de especificações deste grupo:

A 6 – General Requirements for Rolled Steel Plates, Shapes, Sheet Piling, And Bars For Structural Use (Requisitos Gerais para Chapas Laminadas De Aço, Perfis, Estacas-Prancha e Barras Para Uso Estrutural).

A 20 – General Requirements For Steel Plates For Pressure Vessels (Requisitos Gerais Para Chapas de Aço Utilizadas em Vasos de Pressão).

A 530 – General Requirements For Specialized Carbon And Alloy Steel Pipe (Requisitos Gerais Para Tubos de Aços Carbono e Baixa Liga Especiais).

(22)

Metais de Base

ESPECIFICAÇÕES ASTM ACERCA DE METAIS DE BASE

22

Exemplos de itens comumente encontrados em especificações do grupo II:

a) Escopo – indica o campo de aplicação da especificação. Normalmente indica as especificações do grupo I em que se aplica.

b) Documentos aplicáveis –lista outras especificações indicadas no texto.

c) Definição – define os termos julgados necessários par o entendimento da norma.

d) Tolerâncias dimensionais – definem limites dimensionais para cada produto.

e) Qualidade – define limites para descontinuidades originadas na fabricação do produto.

f) Ensaios mecânicos – indica a quantidade de ensaios mecânicos que devem ser executados, localização para a retirada de corpos de prova, etc.

(23)

Metais de Base

ESPECIFICAÇÕES ASTM ACERCA DE METAIS DE BASE

23

GRUPO III

– Especificações que definem procedimentos para os

ensaios previstos nas especificações do grupo l. Estes tipos de

especificações definem procedimentos de ensaio como, por

exemplo, dimensões dos corpos de prova, características

necessárias às máquinas de ensaio, critérios de avaliação dos

resultados dos ensaios, etc.

Exemplos de especificação deste grupo:

A 370

– Methods and Definition for Mechanical Testing of Steel

Products (Métodos e Definições para Ensaios Mecânicos de

Produtos de Aço).

(24)

Metais de Base

MARCAÇÃO DO METAL DE BASE DE ACORDO COM AS

ESPECIFICAÇÕES ASTM

24

As especificações ASTM prevêem que o material de base seja

marcado de forma a que se possibilite identificá-lo facilmente.

Para se verificar a maneira com que o metal de base deve ser

marcado, deve-se observar os requisitos das especificações do

grupo I e do grupo II.

EXEMPLO:

Como devem ser feitas as marcações para identificar uma chapa

de 3000 x 2000 x 25 mm de aço carbono-manganês de

(25)

Metais de Base

MARCAÇÃO DO METAL DE BASE DE ACORDO COM AS

ESPECIFICAÇÕES ASTM

25

Procedimento de consulta:

a) Verificar se na especificação A 516 existe algum requisito quanto à marcação do material (ver item 3.1 da A 516).

Resposta: “Deve ser de acordo com a especificação A 20”. b) Consultar a especificação A 20 – item 13.1

(26)

Metais de Base

NOÇÕES

SOBRE

CLASSIFICAÇÃO

AISI

PARA

AÇOS

INOXIDÁVEIS

26

A classificação AISI (American Iron and Steel institute) para aços

inoxidáveis está contida no Manual de Produtos de Aço AISI

para aços inoxidáveis e aços resistentes ao calor (Steel

Products Manual AISI – Stainless and Heat Resisting Steels).

Os aços inoxidáveis, segundo a AISI, são classificados tomando-se

por base:

a) a microestrutura do aço;

b) a composição química do aço.

(27)

Metais de Base

NOÇÕES

SOBRE

CLASSIFICAÇÃO

AISI

PARA

AÇOS

INOXIDÁVEIS

27

1º- O primeiro dígito indica a micro-estrutura do aço, podendo ser: a) 2 ou 3  aços inoxidáveis austeníticos;

b) 4  aços inoxidáveis ferríticos ou martensíticos.

2º- Os dois dígitos que se seguem ao primeiro, particularizam uma determinada faixa de composição química para cada aço. São representados por algarismos e não têm significado lógico.

3º- O último dígito que aparece algumas vezes na classificação AISI para aços inoxidáveis, diferencia aços de classificação semelhante e significa que um dos elementos químicos constituintes do aço tem a faixa de composição alterada em relação à classificação que não contém este dígito.

O último dígito é representado por uma letra maiúscula ou pelo símbolo do elemento em questão.

(28)

Metais de Base

NOÇÕES

SOBRE

CLASSIFICAÇÃO

AISI

PARA

AÇOS

INOXIDÁVEIS

28

EXEMPLOS:

304 - aço inoxidável austenítico com %C < 0,08

304 L - aço inoxidável austenítico com %C < 0,03 (demais elementos idênticos ao 304)

Observação : A letra L significa low carbon (baixo carbono) 409 - aço inoxidável ferrítico com %C < 0,08

430 - aço inoxidável ferrítico com %C < 0,12

410 - aço inoxidável martensitico com %C < 0,15 (máx.) 420 - aço inoxidável martensitico com %C  0,15 (mín.)

(29)

Metais de Base

NOÇÕES

SOBRE

CLASSIFICAÇÃO

AISI

PARA

AÇOS

INOXIDÁVEIS

(30)

Metais de Base

DIFERENÇA ENTRE CLASSIFICAÇÃO E ESPECIFICAÇÃO

30

Especificação é uma descrição precisa de um conjunto de requisitos a serem satisfeitas pelo material, indicando, nos casos apropriados, os procedimentos de verificação dos requisitos a serem atendidos pelo material.

Classificação define uma sistemática de arranjo ou divisão dos materiais em grupos, baseada em características similares como a composição química. Observe-se que, por exemplo, as especificações ASTM estabelecem as condições de teste de material, de forma a garantir as propriedades mecânicas mínimas exigidas.

Além disso, estabelece uma série de outros requisitos como modo de fabricação, propriedades mecânicas, critérios de aceitação, faixa de composição química, embalagem, identificação, etc.

A classificação AISI, entretanto, indica apenas uma maneira de designar os materiais, conforme a composição química.

EXEMPLO:

Dentre todos os materiais listados na especificação ASTM A 240–97a (Specification For Heat-Resisting Chromium And Chromium-Nickel Stainless Steel Plate, Sheet, And Strip For Pressure Vessels) , pode-se encontrar as classificações AISI para aços inoxidáveis 304, 321, 405, 410, etc.

(31)

Metais de Base

DIFERENÇA ENTRE CLASSIFICAÇÃO E ESPECIFICAÇÃO

31

PORTANTO:

A classificação AISI, neste caso, está citada na especificação ASTM A 240-72b.

Para um material classificado como, por exemplo, AISI 304, pertencer a esta especificação ASTM, é necessário que satisfaça outros requisitos além da composição química.

(32)

Complementação

Mota

32

01- Ferros e Produtos de Aços 02- Produtos de metais não ferrosos

(33)

Complementação Mota

33

15 seções específicas mais a seção índice = 16 seções Total de 82 volumes

(34)

ASTM A515 GRAU 70

34

Aço para a construção de vasos de pressão de industria petroquímica.

Tem excelente tenacidade

Strain

S

tr

e

ss

Yield Tensile Fracture Elastic Modulus Resilience Toughness Plastic Ductility 0.2%

(35)

AÇO MICROLIGADO

Aço

microligado Aço que contêm, em geral,

menos de 0,15% de carbono e pequenas

quantidades de Nb, V, Ti, Mo e N. Possuem

boa soldabilidade. A soldagem desses aços é

similar à dos aços de baixo carbono, embora

seja esperada uma maior temperabilidade.

(36)

Complementação Mota

(37)

Complementação Mota

(38)

CESOL AGOSTO 2015.2

PROF. MOTA

(39)

Laboratório de Ensaios e Análises de Materiais

Análise de Falhas

Análises Metalográficas Análises Químicas

Ensaios Mecânicos

(40)
(41)

As falhas são normalmente causadas por um ou mais dos

seguintes fatores: sobrecarga, defeitos pré-existentes, erro

design, decadência causada pelo médio ou desgaste.

Tendo em conta que estes fatores são parte da rotina de

plantas industriais, estudando a causa das falhas que

atingem a causa da mesma, faz Failure Analysis uma

ferramenta essencial para evitar a repetição de situações

semelhantes na mesma planta industrial.

(42)

Análises Metalográficas

Metalografia Qualitativa: identificação das fases constituintes nas microestruturas. Metalografia Quantitativa: determinação de tamanho de grãos, percentual de

fases, forma e tipo de inclusões, tipo e distribuição de grafitas.

Macrografias: determinação de camadas endurecidas, segregações, reparos por soldagem, porosidades, etc.

Metalografia de Campo: análises microestruturais com registros fotográficos em componentes quando não é possível a retirada de amostras para análise em microscópio de bancada.

(43)
(44)

Análises Químicas

O Laboratório de Análises Químicas é equipado com espectrômetros de

fluorescência de Raios-X e de emissão óptica. Estes espectrômetros permitem análises precisas de uma grande variedade materiais como aços, ferros fundidos, ligas de cobre, alumínio, níquel, cromo, cobalto, entre outros, além de ferros ligas utilizados em fundições, produtos de corrosão, incrustações em tubulações, etc. Este laboratório também está capacitado a realizar análises químicas de produtos de pouca superfície, como por exemplo, arames, telas e microcomponentes, já que conta com um moderno forno de indução para fusão desses produtos em atmosfera controlada com argônio, o que possibilita a análise espectrométrica destes componentes após fusão das amostras, porém, sem perdas de elementos químicos por volatização

(45)
(46)

Ensaios Mecânicos

O Laboratório de Ensaios Mecânicos está equipado com máquinas de ensaios que permitem total confiabilidade dos resultados. Este laboratório também conta com uma máquina universal de ensaios marca MTS modelo 312.31, com capacidade de carga de 250KN, gerenciada por softwares atualizados

e de última geração que permitem a realização de ensaios dinâmicos para determinação de propriedades de materiais como tenacidade à fratura e levantamento de curvas de fadiga, entre outros. Por meio desses equipamentos são executados os seguintes ensaios:

Ensaios de Tenacidade à Fratura de Metais: KIC, CTOD e Integral J (corpos-de-prova C(T) e SE(B))

Ensaio de Tração para determinação dos limites de resistência e escoamento, alongamento, redução de área, módulo de elasticidade.

Ensaios de Tração em cordoalhas, parafusos e outros produtos semiacabados.

Ensaios de Dureza Brinell: cargas de 62,5 kg, 187,5 kg, 3.000 kg. Esferas de 2,5mm, 5mm e 10mm. Ensaios de Dureza Vickers: HV10, HV5, HV3, HV2, HV1, HV0,5, HV0,3 e HV0,2.

Ensaios de Dureza Rockwell: HRA, HRB e HRC.

Ensaios de Dureza em Campo: nas escalas HV, HB, HRB e HRC.

Ensaio de Impacto Charpy: tipo “V”e “U” nos padrões ASTM e DIN, em temperatura ambiente e baixas temperaturas. Ensaio de Dobramentos (AWS e ASME) para qualificação de soldadores e de procedimentos de soldagem.

Ensaios de Achatamento, Expansão e Flangeamento de Tubos. Ensaio de Flexão em 3 Pontos.

Ensaio de Compressão. Ensaio de Cisalhamento.

(47)
(48)

Mecânica da Fratura (K1C, CTOD, Integral J).

O Objetivo da mecânica da fratura é estudar o comportamento dos materiais e equipamentos quanto à presença de descontinuidades, permitindo o aumento da confiabilidade na avaliação de possibilidade de acidentes, sendo aplicada em diversas áreas: Petroquímica, nuclear, construção naval, transportes, e diversos segmentos industriais.

O Laboratório Welding possui equipamento e pessoal capacitado a realizarem ensaios da mecânica da fratura como: K1C, CTOD e Integral J , através de técnicas que podem ser subdivididas em duas

categorias:

Mecânica da Fratura elástica Linear aplicada em materiais frágeis, a propriedade utilizada para os cálculos de mecânica da fratura nesses materiais estão relacionadas com o K1C que corresponde ao “Fator de intensidade de tensão no modo crítico”, que é utilizado para prever o tamanho máximo de um defeito ou trinca que um material frágil suporta antes de entrar em colapso.

A Mecânica da Fratura Elasto-Plástica é aplicada a materiais que apresentam ductilidade antes da falha , os materiais dúcteis, a propriedade utilizada para os cálculos de mecânica da fratura estão relacionadas com o CTOD ou Integral J que, assim como para a mecânica da fratura elástica linear, é utilizado para prever o tamanho máximo de um defeito ou trinca que um material dúctil suporta antes de entrar em colapso.

(49)

Treinamentos e Qualificações

Qualificação de Soldadores Especificação de Soldagem Registro de Soldagem

(50)

Procedimento de soldagem, qualificação de soldadores e treinamentos

Na área de qualificação de soldadores e de procedimentos de soldagem, a Welding estabelece diretrizes a serem seguidas para efetuar soldagem de qualidade em qualquer tipo de material do grupo dos

ferrosos. Orienta os profissionais a desempenhar suas atividades com todo enfoque voltado para a técnica correta de soldagem e, também, obediência às variáveis metalúrgicas e de processo envolvidas. A empresa procura não executar estas qualificações de uma forma automática, mas conscientizar

tecnicamente os profissionais envolvidos no processo de qualificação. Isso é feito ministrando, durante o processo de qualificação, treinamento envolvendo conhecimento básico na área de materiais, ensaios não destrutivos e informações sobre falhas de componentes que foram soldados de maneira inadequada. Consequentemente, a empresa tem tido enorme sucesso neste tipo de serviço e nutre um banco de dados atualizado para manter o cliente sempre informado sobre a data de expiração do Registro de Qualificação de seus soldadores, poupando-o desse tipo de preocupação.

A Welding se destaca por ter uma equipe qualificada, com profissionais registrados no CREA e conhecedores das normas e procedimentos estabelecidos pelas entidades ASME, AWS e FBTS.

(51)

Inspeções Técnicas

NR 13

Caldeiras Vasos de Pressão Tubulações Reconstituição de Prontuários Manuais de Operação Treinamentos

(52)

A maioria das plantas industriais não atende – ou atende apenas parcialmente – às exigências da NR13. Indo ao encontro dessa necessidade, a Welding atua fortemente na tentativa de contribuir para a segurança operacional dessas plantas. A nossa atuação passa por uma avaliação inicial da situação em que se encontram os vasos de pressão e as caldeiras da planta quanto ao atendimento dos requisitos da NR13. Para um diagnóstico inicial, é feito um levantamento pormenorizado da situação de cada equipamento, tanto do seu estado físico como da situação documental, além da avaliação da sua

instalação na área fabril. É verificada, também, a situação de toda a planta quanto ao risco grave e iminente e a situação dos dispositivos de segurança. Para os casos de não atendimento à NR13, é possível atuar em vários aspectos como, por

exemplo, reconstituição de prontuários e manuais de operação, elaboração de projetos de instalação quando inexistentes e abertura de livros para registros de ocorrências.

Para avaliação técnica e estrutural dos equipamentos, a Welding utiliza-se de ensaios não destrutivos (Líquidos Penetrantes, Partículas Magnéticas, Ultrassom, Radiografia), além de ensaios como IRIS e Emissão Acústica para situações especiais e Dureza e Metalografia de Campo para caracterização de materiais não discriminados utilizados na sua construção.

A Welding elabora planos para manutenção, correção e adequação de vasos e caldeiras, os quais incluem projetos de alterações e/ou reparos e sua execução. São também realizados treinamentos de operadores, e o cliente pode receber orientações técnicas e sanar dúvidas sobre detalhes da NR13 em suas próprias instalações, por meio de palestras e cursos que frequentemente são oferecidos.

(53)

TUBULAÇÕES E NR13. COMO ME ENQUADRAR?

A novidade na revisão da NR13 foi o item Tubulações.

As tubulações são fundamentais para o bom funcionamento das indústrias, pois representa o meio de ligação entre os equipamentos.

São responsáveis por grande parte de acidentes ocorridos nas indústrias, acidentes como vazamentos, explosões e incêndios. As principais falhas ocorridas em tubulações são as Falha de Componentes e Corrosão.

Baseado nessas estatísticas o item Tubulação foi inserido na nova revisão da Norma Regulamentadora 13 (NR13).

Mas quais tubulações serão enquadradas? Apenas as de fluídos A, B e as de vapor. E como me enquadrar?

A Welding possui profissionais renomados capazes de gerenciarem o projeto de adequação a norma, atuando nas etapas de projeto, fabricação e montagem. Para os caso de

tubulações já instaladas, a Welding tem capacidade de atendimento reconstituição da documentação até as inspeções, entre em contato e saiba mais

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A NORMA JÁ ESTÁ EM VIGOR E O PRAZO PARA

ENQUADRAMENTO JÁ ESTÁ CORRENDO.

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Ensaios Não Destrutivos

Ultrassom Medição de Espessura Partícula Magnética Líquido Penetrante Termografia Videoscopia Íris

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Ensaios Não Destrutivos

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O IRIS (Internal Rotation Inspection System) é uma técnica de ensaio não destrutivo por ultrassom que consiste de uma sonda inserida em um tubo inundado com água. Enquanto a sonda se move, os dados são exibidos e gravados. O feixe de ultrassom permite a detecção de perda de espessura do metal, tanto no interior quanto no exterior da parede do tubo. A sonda produz resultados muito precisos e detalhados, podendo ser usados com segurança nos estudos de avaliação de integridade e cálculos de tempo de vida útil remanescente.

O ensaio IRIS, mediante o uso do princípio ultrassônico convencional de pulso-eco, permite efetuar a medição de espessuras, identificação de corrosão, abrasão, pitting e fendas em tubos de pequeno diâmetro (tubos de trocadores de calor e de caldeiras, tubulações da indústria química, petroquímica e indústrias de energia nuclear). Todas as medições feitas durante a varredura circunferencial completa do tubo são mostradas na tela do computador, produzindo imagens em tempo real.

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Termografia

Técnica de inspeção não destrutiva e não intrusiva, na qual a distribuição de temperaturas de uma dada superfície é apresentada sob a forma de imagem térmica registrada através de uma câmera capaz de detectar radiações eletromagnéticas na faixa do infravermelho.

A inspeção termográfica está fortemente associada à manutenção preditiva, bem como ao monitoramento de processos dinâmicos. Normalmente é muito aplicada na verificação de contato em painéis elétricos. Pode também ser utilizada, entre outros, no monitoramento de sistemas mecânicos, como rolamentos, mancais e acoplamentos, e de vazamentos e obstruções em tubulações de plantas industriais.

As informações relativas à distribuição e aos valores de temperatura permitem uma análise confiável a respeito das condições operacionais dos equipamentos e componentes, possibilitando a programação de intervenções, ou mesmo a determinação do momento crítico em que não haverá mais condições de

postergar a correção de anormalidades. A análise dos resultados é praticamente imediata, visto que as imagens térmicas tendem a ser de fácil interpretação. O fato de não haver necessidade de contato é outro ponto muito positivo, já que praticamente nenhuma preparação de superfície de observação é exigida, e a segurança do inspetor é preservada. Esta característica não intrusiva permite a continuidade operacional, sem impacto na produção por conta das atividades de inspeção termográfica.

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Ultrassom Phased Array

O conceito de ensaio ultrassônico Phased Array baseia-se no uso de um transdutor com elementos piezelétricos que podem ser individualmente e

independentemente acessados eletronicamente. Pode ser utilizado quando se necessita de alta produtividade na inspeção “em linha” na fabricação de

chapas, placas, barras e tubos, podendo também ser usada na inspeção de soldas.

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Estanqueidade

Aplicado em larga escala em vários tipos de equipamentos, sua finalidade é detectar descontinuidades passantes, ou seja, que podem gerar um vazamento de líquidos ou gases de um recipiente. A detecção de descontinuidades

passantes pode ser feita através de diversas técnicas como: Técnica da bolha, Ultrassom, Variação de pressão, Detecção de gás rastreador. A utilização da técnica depende principalmente do tipo de equipamento que se pretende ensaiar e do tipo de vazamento e sua vazão.

O ensaio Detecção de vazamentos pode ser realizado em equipamentos diversos, tais como recipientes contendo gás ou líquido (botijão de gás de cozinha ou cilindro com gases industriais), e equipamentos em geral que

trabalham com pressão ou vácuo e estocagem (tanques de armazenamento de líquidos, vasos de pressão etc)

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Videoscopia

Videoscopia

A videoscopia é uma técnica de inspeção visual onde não é possível o acesso visual direto. Essa técnica permite observar, fotografar, filmar e, consequentemente, emitir relatórios com registros fotográficos ou

vídeos. Permite ao técnico executante tomar decisões sem a

necessidade de abrir um equipamento para se ter o acesso visual direto, economizando tempo e viabilizando análise de equipamentos em uso durante pequenas paradas programadas.

Oportunas aplicações dessa técnica estão relacionadas à verificação de engrenagens e pinhões de redutores, palhetas de rotores de

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A técnica de medição de espessura por Ultrassom B-SCAN é um recurso muito superior à medição de espessura convencional ponto a ponto. Essa técnica

apresenta os resultados de uma forma gráfica de uma série continua de medições, ou seja, mostra o perfil da secção transversal da peça inspecionada, facilitando a análise completa da sua eventual perda de espessura.

A inspeção é feita através de um deslocamento contínuo do transdutor,

identificando a espessura em todo o seu trajeto e mostrando, inclusive, a presença de pites, alvéolos, frestas ou sulcos impossíveis de ser detectados pelo método convencional. Além disso, a inspeção pode ser feita em superfícies pintadas, ou seja, não necessitam esmerilamento ou preparação especial, e em temperaturas de até 150°C. É uma técnica muito utilizada na inspeção de vasos de pressão, tubulações, costados e fundos de tanques de armazenamento de combustível, casco de trocador de calor, caldeiras, etc

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Inspeções Técnicas

Turbinas Redutores Caldeiras Vasos de Pressão Tanques de Combustíveis Válvulas Engrenagens Bombas

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A Inspeção de fabricação de equipamentos e componentes mecânicos é uma das atividades relacionadas à origem da Welding. Nesse mercado, atuamos com inspetores altamente capacitados que realizam suas atividades nas

instalações dos fabricantes. Nossa participação começa com uma reunião de conciliação, sanando quaisquer dúvidas quanto a detalhes dos planos de inspeção que serão utilizados. Posteriormente, são realizadas atividades como avaliação de certificados da qualidade e outros documentos do fabricante, testemunhos e execução de análises e ensaios destrutivos e não destrutivos. Para qualquer não conformidade detectada, são abertos Relatórios de Não Conformidades (RNC), onde o fabricante tem que se pronunciar através de seu departamento competente e, posteriormente, a Welding também emite o seu parecer técnico por meio de seu departamento de Engenharia. Normalmente, atuamos na fabricação de turbinas, redutores, caldeiras, vasos de pressão em geral, tanques de armazenamento de combustíveis, correntes transportadoras, válvulas, bombas, engrenagens, pinhões, eixos, entre outros itens.

Com o suporte de um moderno Laboratório de Ensaios e Análises de Materiais, a Welding realiza os mais diversos tipos de inspeção de fabricação, desde o controle das matérias-primas até os testes finais, além de elaborar

Especificações Técnicas de Produtos (ETPs) que auxiliam seus clientes na equalização de compras técnicas. Através de seus departamentos de Coordenação de Contratos e Engenharia, normalmente são realizados diligenciamentos que possibilitam aos clientes avaliarem on line se o cronograma de fabricação dos equipamentos e componentes está sendo cumprido.

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Inspeção Preventiva de Equipamentos e Componentes

Inspeção para garantir que componentes e equipamentos estão livre de defeitos que possam causar sua inoperância.

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Inspeção de Montagem de Equipamentos em Campo

Acompanhamento de montagem industrial objetivando garantir a qualidade e a conformidade da construção com o projetos.

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Referências

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