Conceito na Definição ABC

Quando falamos de deformação, referimo-nos à movimento relação entre grãos e outras descontinuidades do metal (no nível microestrutural do material). Quando a deformação é ainda maior, as rachaduras se desenvolvem e crescem e, eventualmente, tornam-se uma falha transversal, ponto em que se tornam claramente visíveis.

Parâmetros essenciais

Os parâmetros mais relevantes que entram em jogo são: temperatura, as cargas e o material, pois o valor da tensão de escoamento depende dele. No entanto, também é válido esclarecer que os tempos de falha são reduzidos se houver um aumento de tensão devido ao afinamento do material devido à corrosão. Além disso, o tempo até a falha não é linear com o aumento de temperatura e carga, por exemplo, um aumento de carga de 15°C ou 15% pode reduzir a vida útil pela metade ou mais.

Existem valores tabulados na literatura sobre os limites de temperatura para alguns materiais, porém, considera que todos os metais e suas ligas são, em maior ou menor grau, suscetíveis a este mecanismo de degradação. Trabalhar acima dessa temperatura indicada pode contribuir para a deformação por fluência e rachaduras subsequentes.

Processo

A fluência é um mecanismo que se desenvolve ao longo do tempo e pode causar a ruptura total do componente submetido à carga. No entanto, o desenvolvimento do mecanismo ocorre em três instâncias. Primeiro, a resistência à fluência aumenta devido à deformação. Em uma segunda instância, o Rapidez de deformação é constante, enquanto cresce rapidamente no último estágio, levando a danos irreparáveis, como quebra de material.

Para evitar o desenvolvimento e propagação do mecanismo, a API 571 sugere inspeção e monitoramento contínuos. Por exemplo, minimizar a temperatura a que o material é submetido e monitorá-la (no caso de tubos do forno, em contato direto com o fogo, a temperatura do revestimento do tubo deve ser monitorada). Na mesma linha, sugere-se antecipar e evitar concentrações de tensões durante o Projeto S fabricação (por exemplo, em aquecedores minimizando pontos quentes e superaquecimento localizado, verifique se não há desvio de chama) e selecionar materiais menos suscetíveis na faixa de temperatura de trabalho, bem como realizar o pós-tratamento Soldagem. Por outro lado, materiais mais dúcteis serão mais resistentes.

Em relação aos diferentes parâmetros que são sugeridos como indicados para o monitoramento do mecanismo, temos: a formação de trincas e alterações na microestrutura do material, revisar a existência de flambagem, deformações em geral e/ou borbulhante Além disso, como atividade de inspeção, sugere-se monitorar a espessura do material, por exemplo, em tubos de aquecedores e fornos, em seus cotovelos, etc.

Para identificar o mecanismo, é importante saber em que estágio de desenvolvimento ele se encontra, pois, por exemplo, Nos estados iniciais, quando a deformação está no nível microestrutural, só é possível detectá-la através de uma microscópio digitalização eletrônica. Enquanto, à medida que se formam fissuras (microfissuras) e fissuras posteriores, elas podem ser pesquisadas visualmente, com alguma técnica especializada para esse fim ou com metalografia. Quando exposição à carga e a temperatura aumentou consideravelmente, observam-se protuberâncias e uma série de deformações.

Em geral, o tipo de equipamento mais afetado por esse mecanismo são os tubos aquecedores de fogo, como suportes de tubos e outros componentes internos de fornos. Também está no kit crítico, tubos de vapor em caldeiras e reatores catalíticos (expostos a altas temperaturas).

Quando um componente foi exposto a condições severas e há danos por fluência, isso é irreversível. Em muitos desses casos, a vida útil restante do componente pode ser avaliada seguindo as metodologia da API 579-1 e/ou ASME FFS-1.

Bibliografia

Instituto Americano de Petróleo (Wash.). (2011). Mecanismos de Danos que Afetam Equipamentos Fixos na Indústria de Refinação: Prática Recomendada API 571. Instituto Americano de petroleo.