Avaliação experimental da pressão de colapso em tubulação de aço inoxidável austenítico contendo defeitos planares longitudinais e aplicação de diagramas de análise de falhas. - Ferraboli Júnior, Roberto (2005)
Ligas de aços inoxidáveis austeníticos são extensivamente utilizadas em componentes estruturais resistentes ao calor em indústrias de geração de energia e em indústrias químicas devido à sua estabilidade metalúrgica, excelente resistência à corrosão, assim como sua boa resistência à fluência e boa ductilidade. Códigos atuais e padrões de projeto para equipamentos pressurizados fornecem regras para, fabricação, inspeção e testes de estruturas fabricadas com esta classe de ligas, incluindo vasos de pressão e sistemas de tubulação. Embora estes códigos forneçam critérios simples para aceitação para defeitos de fabricação (tais como inclusão de escória e porosidade em componentes soldados) baseados em padrões de fabricação e testes hidrostáticos, não contemplam especificamente a avaliação em serviço de trincas como defeitos que se formam em operação. A abordagem da mecânica da fratura, também referida como procedimentos de Avaliação Crítica de Engenharia Engineering Critical Assessment (ECA), recai essencialmente em decisões de reparos e programas de extensão de vida de componentes estruturais em serviço. Procedimentos atuais de avaliação de integridade estrutural baseados em Diagramas de Análise de Falhas Failure Assessment Diagrams (FAD), tais como os procedimentos BS 7910 e API 579, são bem estabelecidos para avaliarem a severidade de defeitos como trincas em componentes estruturais fabricados em aços ferríticos.Conseqüentemente a aplicação (e validação) destes procedimentos em análise de componentes estruturais fabricados em aços inoxidáveis austeníticos permanece em aberto. A alta capacidade de deformação e encruamento e alta ductilidade dos aços inoxidáveis austeníticos fazem com que estes procedimentos sejam inaplicáveis para a avaliação de integridade destes materiais. ) Este trabalho estende a aplicabilidade de diagramas de análise de falha para análise de falha em tubos fabricados em aços inoxidáveis contendo trincas axiais e contemplando os efeitos das propriedades de deformação, encruamento e ductilidade. Testes de ruptura foram conduzidos em tubos de diâmetro nominal 6\" fabricados em ASTM A 312 TP 304 contendo diferentes trincas axiais para a medição da pressão de colapso. A aplicação direta dos procedimentos da API 579 e BS 7910 indicaram uma larga margem entre os resultados de pressão de colapso medidos e esperados pela aplicação dos procedimentos. Embora este conservadorismo seja um fator extra de segurança, resultados pessimistas de avaliação de defeitos podem levar a reparos ou substituição de tubos em serviço e provocar um elevado custo da operação. Estes resultados fornecem suporte para o desenvolvimento e refinamento de procedimentos mais aplicáveis aos aços inoxidáveis austeníticos.