"A Vida de um Material Metálico: desde o fim até o começo" SAEMA 2020

o Olá eu sou a Anelise cima e para mim é um enorme prazer essa aqui hoje para conversar um pouquinho com vocês Tudo materiais metálicos e eu gostaria muito de agradecer a enorme oportunidade que o pessoal da Universidade Tecnológica Federal do Paraná proporcionou e o tema Hoje é a vida de um material metálico desde o fim até o começo um mês se vocês vão gostar Bom vamos lá em 1991 surge a técnica tal téchiné tal foi realmente um sonho é o Paulo e eu a gente pensou que a gente precisava dar uma contribuído aí nessa

área que era muito carente e então eu pedir demissão ele pediu uma licença e quando até que metal emplacou ele pediu demissão também então somos dois professores que se tornaram empresários a gente iniciou com uma empresa em um escritório e logo depois a gente viu que a gente precisava fazer ensaios E aí não teve jeito né tivemos que começar a montar os e moratórios EA gente até deu sorte porque foi um momento 91 92 em que a gente teve uma grande empresa que ela precisou muito da Consultoria a gente trabalhou integralmente para eles e a

gente conseguiu então comprar o nosso primeiro microscópio depois de montar o primeiro laboratório equipamento de dureza E aí fomos seguindo seguindo seguindo hoje até que metal é uma empresa que tem cerca de 20 pessoas trabalhando aqui temos nossos laboratórios de ensaios mecânicos ensaios metalográficos é análises químicas ensaios de corrosão os nossos Laboratórios são acreditados pela ISO 17025 e nós somos uma empresa ISO 9001 Então é assim foi realmente um caminho que às vezes as pessoas pensam que foi rápido mas já faz quase 30 bom e estamos aqui hoje a gente trabalha em consultoria Na área

de engenharia de materiais e uma das nossas principais atividades está relacionada com a análise Metalúrgica de falhas Oi e aí Justamente por isso veio esse tema né A vida de um material metálico desde o fim até o começo a gente é percebe que quando você analisa falhas você tá vendo o fim né Você falou acabou né E aí a gente pensa mas o que deveria ter sido feito para que aquele final não fosse prematuro né a gente consegue pensar bem quando a gente tá falando na parte da seleção de materiais a gente consegue imaginar toda

essa sequência né material sendo projetado para resistir a uma dada condição mas aí a gente vê com as falhas que alguma coisa aconteceu no meio do caminho que o material chegou o final da vida é de uma forma prematura então a hoje que a gente vai contar essa história ao contrário né vamos ver desde o fim até o começo como deveria ter sido um E aí Tá bom então a vida de um material começa quando alguém um projetista pensa em utilizar aquele material numa dada condição ontem enquanto tá apenas no pensamento ainda não tem nenhum

tipo de problema obviamente mas quando você estrutura uma especificação para adquirir o material você já precisa pensar como um projetista né tudo que aquele material vai sofrer ao longo de toda a vida útil e Isso inclui não somente aquelas usuais premissas de projeto mas também todas as condições que vão ser impostas desde o momento que a matéria-prima for adquirida durante todas as etapas de fabricação durante todas as etapas de transporte montagem teste operação paradas em operação manutenções até que e vai chegar ao final da vida A então um projetista ele tem que pensar e prever

tudo que o material vai precisar ter ao longo de toda vida e ele vai então selecionar o material corretamente Com certeza o que o projetista eu que os usuários querem é que o material chegue no final da vida íntegro O que quer dizer íntegro integridade quer dizer que é igual material novo não a integridade significa que o material ele está adequado ao uso e cumprindo suas funções isso não quer dizer que ele não tem acumulado danos provenientes da própria do próprio uso tá o que é importante é que ele mesmo quando ele esteja bem velhinho

ele ainda compra todas as funções para as quais ele foi projetado então é essa é a ideia de integridade e foi justamente pensando nessa questão da integridade ao final de vida é que eu trouxe vários cases de materiais retirados de serviço porque falharam e a gente vai pensar o que deveria ter sido feito em algum momento da vida dele para que ele conseguisse que aquela vida Projetada Oi querida e ele chegasse ao final da vida ainda íntegro a hoje e sempre que ocorre uma falha no equipamento numa estrutura no componente numa tubulação é porque o

material não resistiu a uma condição imposta ou seja ovo não atendimento a um requisito de utilização e esse não atendimento normalmente está relacionado ou uma condição que o projetista não pensou na hora de selecionar o material ou uma condição que o fabricante não pensou na hora de manufaturar conformar soldar investir ou uma condição que o usuário não pensou enquanto o material estava em serviço ou pior quando resolveram deixar o material fora de serviço e quando material falha ele apresenta danos cuja análise permite identificar o mecanismo segundo o qual falhou e por sua vez o requisito

que não foi atendido durante a solicitação E se a gente observar aqui e no a SM handbook Volume 11 que ele é de feio analysis and prevention a gente tem aqui Um chat e mostra a identificação dos tipos de falha então a gente pode ver que a gente tem o método de análise e a gente pode através das diferentes características que o material revela em cada um dos desses métodos de por exemplo na metalografia e revela através das Gurias e lhe revela através das superfícies de danos e microscopia eletrônica ou em aspecto visual ele revela

através dos das propriedades do material a gente vai ver que ele você vai enquadrar que aquela aquele Conjunto de características do dano em diferentes mecanismos e a gente tem seis de mecanismos básicos de falha a gente pode ver aqui que a gente tem a fratura do útil é uma fratura frágil a fratura do dia fratura frágil são falhas que acontece instantaneamente na hora em que a propriedade de fratura dúctil e fratura frágil a propriedade de resistência mecânica EA propriedade de tenacidade elas forem solicitadas Então se o material precisava ter resistência mecânica EA resistência mecânica dele

estava baixa ou ele sofreu uma sobrecarga não esperada ele vai naturalmente é falhar EA tendência ele falhado uma forma ego tio óbvio que depende da natureza do material mas as falhas do úteis elas estão muito ligadas com sobrecargas que você tem no material E você também pode ter uma uma fratura frágil a fratura frágil ela acontece porque o material não tinha uma tenacidade suficiente para resistir a uma dada solicitação ou porque a temperatura estava baixa ou porque a taxa de carregamento tava Alta ou porque o estado de tensões no material não favoreceu a deformação plástica

Então essas são as características típicas da fratura frágil a E aí a gente tem né a gente tem os mecanismos de ruptura dútil e de ruptura frágil sendo mecanismos que ocorrem instantaneamente no momento em que aquela solicitação foi imposta e o material não tinha propriedade Tá mas é em geral essas essas falhas isso é mas elas acontecem ou no início de operação o elas acontecem na hora que tem algum tipo de acidente tá porque o mais comum se você coloca um equipamento para operar e ele vem a falhado depois de algum tempo é o mais

comum é que você tenha um mecanismo de acúmulo de danos os danos vão acontecendo no material e você Vai acumulando os danos e aí aquele acúmulo de danos faz o material chegando um ponto em que ele não resiste mais e muitas vezes as falhas com acúmulo de danos as falhas elas elas têm um início uma momento em que ela tá acontecendo e o momento final em geral esse momento final ele é um momento onde o material mesmo que estaticamente ele não está Resistindo né Por exemplo a cor bom então material ele está sujeita a uma

pressão e para isso ele precisa de uma espessura daqui a pouco a corrosão vai comendo material vai reduzindo as pessoas tensões vão aumentando vai existir um momento em que o material ultrapassa a capacidade dele e ele vai falhar né Então essa falha final do material não é não é mais pela corrosão é muitas vezes você tem a tem materiais que ele vai afinando afinando afinando até que ele forma um furinho e você vai ver que teve uma afinamento enorme até que material venha a falhar né com um furo pode acontecer isso acontece Principalmente quando as

pressões ou as tensões são mais baixas aí o material de uma forma geral ele existe mais aquele. Ele fala para o coisa ontem mas em geral os mecanismos de acúmulo de danos Você Vai acumulando até que você chega um ponto onde o material perde a a idade tá esses mecanismos de acúmulo de danos são quatro basicamente que são corrosão-fadiga fluência e desgaste tá então são quatro mecanismos de acúmulo de danos que levam a uma falha progressiva há então quando a gente analisa o material que falhou a gente busca identificar os danos Então na verdade a

gente busca caracterizar os danos para identificar o mecanismo e quando a gente sabe qual foi o mecanismo principal da falha porque às vezes você tem vários mecanismos envolvidos mas você tem um mecanismo que é predominante e quando você sabe qual é esse mecanismo predominante você sabe exatamente qual foi a característica e eu deveria ter e não tinha E aí é você chega então a fazendo análises do que o projetista pensou do que o fabricante fez e do que usuário em pôs Então você vai chegar à condição de saber exatamente qual é a falha do ponto

de vista do material tá então no ponto de vista do material só tem três causas básicas ou o projetista não pensou naquela solicitação que foi imposta e levou a falha e aí por isso ele não especificou o material que tivesse aquele requisito ou o projetista pensou sim mas na hora de fabricar e fabricante introduziu algum dano que levou o material a perder a característica que o PT ou o projetista considerou tudo certinho o fabricante fez tudo certinho mas o usuário na hora de operar ele é impôs condições ao material que não eram aquelas condições que

foram Originalmente previstas então isso acontece muito né até por um às vezes por um desconhecimento né É talvez até porque o projeto devesse dizer alguma coisa né então a gente pode ver por exemplo o pessoal é usando algumas válvulas em linhas de descarregar o óleo e as válvulas elas elas precisam resistir aqui o a operação o fluido de operação é o óleo e olha não é nada corrosivo né Aliás o óleo até protege é mas aí na hora que o camarada vai testar a mangueira lá ou a linha ele bota água do mar e aí

bota água do mar II desta válvula com água do mar não adianta depois que a válvula já foi exposta a água do mar tem que ter muito flash para você deixar de ter as características que a água do água do mar impõe termos de corrosividade Então esse você vai fazer um teste é num equipamento que ele foi projetado para não precisar resistir à corrosão Então você faz com fluido que não seja corrosivo justamente porque você não pode ir contra a as premissas originais do projeto que levaram a selecionar aquele material então existem muitas condições aonde

usuário e não cuida né para saber se o que que ele tá fazendo é algo que vai impactar na perda da característica do material que foi projetado pelo projetista lá trás então é muito importante a gente entender e e as falhas elas elas ensinam muito para gente as falhas permitem que a gente veja o que não deu certo né E se a gente olha o que não deu certo né e o que levou o material ao fim prematuro a gente pode ir desde o fim até o começo para entender o que deveria ter sido feito

naquela condição e que não foi então a referência das falhas ela é fantástica inclusive todo projetista sempre que ele vai projetar um equipamento novo ele deveria dar uma olhadinha no tipos de falhas típicas de O que é similares é o que ele está projetando porque aí ele vai ele vai entender coisas que talvez ele não estivesse considerando e que levam usualmente afares bom vamos começar então com as histórias que mostram que o material chegou ao fim de uma forma muito prematura porque o projetista não adotou as premissas de projeto corretas então aqui eu tenho uma

tirei os Life 51 então foi o case 51 que foi postado em abril de 2020 e a gente vê um processo de corrosão sob tensão pelo cloreto em placa de trocador de calor Oi e a gente vê que o material é um aço inox austeníticos 316 essas placas elas recebem uma conformação a frio e as placas estavam transferindo o calor entre água e óleo então e essas placas elas estão projetadas aí para temperaturas de até 140 graus Celsius sendo que o óleo cru ele é um óleo que ele ele vem multifásico né então ele tem

óleo Gás e Água na então é nesse trocador de calor é obviamente que dependendo se a gente tem mais água ou menos água no óleo a ação corrosiva vai ser maior ou menor mas o fato de ter uma salinidade a alta faz com que você não deva selecionar um aço inox 316 primeiro o cloreto ele pode da Pitty o e acima de 60 graus ele pode dar um processo de corrosão sob tensão tá então essas placas elas sofreram um processo de corrosão sob tensão por quê Porque o ambiente era acima de 60 graus o material

era um aço inox austenítico suscetível à corrosão sob tensão pelo cloreto ou fluido de processo era óleo com água e uma quantidade de cloretos elevada Então esse foi um problema tipicamente um problema de você selecionar o material que uma condição que ele não vai resistir tá é importante a gente entender que quando se fala de corrosão sob tensão até Existem algumas condições aonde você é não esperaria que acontecesse a falha e ela acaba acontecendo mas nesse caso que você tá direto com um trocador de calor que você sabe que trabalha quente e você sabe que

isso seu fluido de processo tem uma quantidade de cloreto mais alta você naturalmente não deveria ter selecionado um aço inox austenítico mesmo sendo 306 Às vezes o pessoal pensa não mas o 304 não tem molibidênio 306 tem molho de dentro realmente molibidênio dá um pouquinho de resistência à corrosão por pite mas nessa faixa de temperaturas você não tem nenhum tipo de inox austenítico é com esses teores de cromo nessa faixa que ele conseguisse resistir tanto apetite A subvenção então foi uma falha do projetista a e esse Case que eu estou apresentando aqui é de uma

válvula Globo é interessante que a válvula Globo ela é uma válvula ele acha qualquer válvula né a válvula pode ser uma válvula de controle de bloqueio mas todas as válvulas elas sempre tem alguma região que você tem alguma vedação tá então é aonde você Veda você tem que pensar o seguinte quando você Veda você precisa ir a uma válvula né então passa um fluidos por ali você precisa ter uma região que ela vai é entrar em contato e é um contato que vai ter que ter algum tipo de pressão porque senão como Veda né então

é uma válvula esfera uma válvula gaveta uma válvula Globo elas sempre tem regiões O que é você precisa ver dar e essa vedação ela ela obviamente ela não pode correr porque se na região de vedação correr né uma coisa que é importante a gente pensar é o seguinte quando a gente tem uma tubulação a tubulação ela ela só tá favorecendo o escoamento do fluido Então se ela tiver um processo Zinho corrosivo que seja que seja de uma taxa mais lenta então o material até vai poder ter uma perda de espessura mas ele não vai perder

a função né que é o escoamento a pode ser até que ele tem a pressão e tal mas ele não vai perder porque ele teve alguns Alguns microns de espessura perdida né ah pode até né a gente a gente vê que tubulações podem ter sobre espessura de até 6 milímetros em casa os críticos neomal é a 3 milímetros Então você pensa ao longo da vida material até poderia ter 3 mm de perda de espessura normal por uma tubulação mande uma válvula Isso não pode acontecer porque porque se você tiver qualquer ponto de corrosão a válvula

vai dar passagem né E se você não quer que a válvula de passagem você tem que realmente garantir que as regiões de vedação estejam V dando eu e nessa válvula que que a gente vê ela é uma válvula de água do mar e ela tava trabalhando numa linha revestida internamente com revestimento orgânico que é um revestimento que obviamente existem revestimentos maravilhosos para água do mar tranquilamente o problema é quando você precisa ter um revestimento pintura e você coloca numa área que é uma área que tem um contato e você tem uma pressão você naturalmente está

fazendo um trabalho ali é de movimentação e as pinturas elas não têm a mesma característica é que o material de base né que é um laço na pode ser um aço fundido né nesse caso né E nesse caso aqui nesse utilizaria ferro fundido mas pode ser um aço fundido e você acaba tendo que nessas regiões onde você tem esse contato você acaba tendo a remoção do revestimento na hora que você começa a remover o revestimento não adianta porque o revestimento saiu de um. Aí ele começa a corroer daqui a pouco você levanta todos investimento você

vê si mesmo não vai funcionar Então você usou um método de proteger contra a corrosão que não é compatível com a função daquele componente então você não pode colocar uma válvula que ela precisa de ter movimentação e você coloca um revestimento que não resiste a movimentação ele cria uma resposta diferenciada metal base revestimento ele vai acabar se compensa porque eu já vesti minhas também não tem resistência à tração então é e mesmo contato ele ele acaba removendo o revestimento Então você acaba tendo um processo de corrosão generalizada e é é justamente onde você perdeu o

seu revestimento porque você selecionou os a sua combinação e aí é importante dizer é que nem sempre Quando você pensa em corrosão o que você vai promover é um material resistente à corrosão Você pode ter um material que nem seja tão resistente à corrosão Mas você pode adotar outras formas de controle de corrosão em geral inclusive os internos de válvulas são materiais aonde as regiões de acionamento de vedação molas pelas todas Tem que ser preservadas contra corrosão Ah não dá para gente utilizar o mesmo material que você por exemplo usaria numa linha né o material

da linha da tubulação e da válvula Às vezes o corpo da válvula pode ser similar mas os internos não podem achar que é que foi esse o princípio que esse projetista pensou mas tem que entender que a linha ela tá revestida Oi e o corpo na região que Veda ele precisa ser um pouco mais nova porque ele não pode é simplesmente com essa pintura ele não vai resistir A então esse também foi outro problema causado por uma seleção do método de proteção inadequada para essa condição E aí Tá bom eu trouxe também aqui mais um

case e esse é o case 125 que foi postado em março 2018 que é é uma um dano de desing sificação num espelho de um cooler e esse é que tava trabalhando num navio e esse Herculano na verdade que estão olhar e resfria o ar ele tava trabalhando com água do mar tratada e um dos problemas que você pode que você pode ter em ligas do tipo latão é que dependendo da quantidade de zinco e obviamente dependendo da fase que você vai formar nesse caso com mais de trinta por cento de zinco você começa a

formar um latão bifásico Oi e ele é um latão Alpha + Beta o que acontece aqui o material ele pode sofrer um processo corrosivo é seletivo então você pode perder o zinco do material então é até interessante porque é uma liga né num latão A Liga cobre zinco Mas você acaba perdendo apenas o 5 que tá na fase Beta E aí você acaba tendo que ao redor da fazer ao redor não dentro da fase Beta você acaba perdendo o a quantidade de zinco que tem ali e você fica com uma camada basicamente de cobre sem

o zinco só que aonde o cinco foi embora vira um vazio né então você fica com uma camada porosa e essa a Rosa vai causando uma certa fragilização no material e aí você vai tendo essa perda que a gente tá vendo aí é isso Você observar é esse lado de cima da fotografia mostra é a matriz de fazer alfa e você mostra Aonde era a fase Delta q para o lado de baixo ela se apresenta amarelinha no lado de cima ela se apresenta mais vermelhinha e cheia de vazios que são os pretos então É como

se você estivesse ali uma camada totalmente porosa e esse material então ele vai tendo perdas destacando pedaços e isso aí é uma condição aonde é é bem conhecido na literatura que latão com uma quantidade de zinco mais e sofre desmistificação e principalmente se você tiver uma temperatura um pouquinho mais alto nesse caso aqui esse espelho durou menos de cinco anos então você ver um equipamento que é para durar 20 dura 5 e do material bem nobre né porque você está falando de um não-ferroso Então esse foi também um problema de mar seleção do material e

e é muito comum te amar seleção em relação a ambientes corrosivos né porque em geral o pessoal pensa muito em termos de propriedades mecânicas então dificilmente você tem falhas por falta de propriedade mecânica porque essa é uma característica muito pensada muito Projetada mas no caso das dos ambientes corrosivos é nem sempre e você acaba considerando porque você pega um trocador de calor por exemplo que ele já é ele já tem linha e ele é o trocador que é de latão um acho que não é exatamente para esse fluido essa essa água do mar dessa forma

tratada Então você acaba tendo uma falha porque você não considerou aqui naquele naquele navio específico você tava usando água do mar com aquele tipo de tratamento então isso também é muito importante é não só pegar é condições e típicas mas também observar as falhas a porque a desmistificação é um é um processo bastante conhecido E aí Tá bom vamos ver também histórias que mostram que o material chegou no fim de vida de forma bem prematura porque o fabricante não considerou os cuidados reais que o componente precisaria ter bom então a gente tem aqui em Case

que é o Case U2 e a gente tem aqui o 15 dois é o ML dois que foi em janeiro de 2018 e esse aí é um Case que mostra é um flange é dimensões bastante grandes depois vocês entrem no site do uma olhadinha e a gente pode ver que existe uma trinca no material a trinca está aqui no lado direito da solda e nesse lado é o lado do Floyd o outro lado ao lado do tubo no tubo não aconteceu nada mas no flange teve esse esse trincamento esse trancamento ocorreu por um processo de

corrosão seletiva é de da ferrita totalmente precipitada com Face Sigma e isso nitidamente foi um problema é um problema da matéria-prima na Então nesse caso Esse é o flange foi adquirido e de uma uma procedência onde o pessoal não utilizou corretamente o tratamento que era necessário para dar o balanceamento de Fases e evitar a fase chamadas de detrimentais que são o que fazem são a face Sigma hoje nitretos a fazer que e várias fases intermetálicas que precipitam na ferrita em principalmente ou nas interfaces ferrita austenita e acaba reduzindo a resistência à corrosão do material localizadamente

então você acaba tendo um processo corrosivo que acontece através da frase Então se imagina de nada adianta você fazer um projeto que vai exigir um aço inox duplex né esse nesse caso aí esse 32 750 E aí você é a matéria-prima totalmente Nobre Mas ela tá numa condição é que ela não garante a resistência à corrosão que o duplex proporciona Então você gastou o dinheiro muito grande mas não existiu por parte ou do fornecedor de matéria-prima ou de quem adquiriu a matéria-prima de controlar através de uma boa especificação e o bom controle de qualidade não

conseguiu então o teu material que deveria ter resistência à corrosão mais alta e ele não tem ele e esse é um dos grandes problemas Quando você usa ligas é muito nobres por quê Porque você já usa uma liga Nobre justamente porque você quer dar uma vida útil alta você não quer ficar trocando material você não quer ficar fazendo manutenção fazendo revestimentos pinturas você você tá querendo justamente para uma condição crítica usam material muito nobre que é caro Oi e aí o material Nobre é infelizmente aquele que quando está errado em termos de tratamento térmico em

termos de soldagem termos de revestimento ele acaba sendo a falha dele acaba sendo muito prematura então assim você vai totalmente na contramão do que você gostaria Você investiu um capital capex alto para você diminuir o seu opex que são os custos operacionais E aí você tem um material que falha super rapidamente então é é muito importante que o projetista ele determine uma especificação de material que Garanta a característica que ele precisa ter no material muitas vezes até os processos fabris como soldagem por exemplo devem a especificação você deve dizer quais são os cuidados que você

tem que ter com aquele tipo de material o duplex por exemplo o material que você não pode dar livre de tensões nele e o pré-aquecimento nele não deve sequer permitir que a temperatura interpasse atingir os seus 150 200 graus Então você tem que ter um material soldado sempre na temperatura ambiente e nunca deixar ele ia aquecendo que se ele vai aquecendo a saudade Esse é o mesmo que você ia aumentando para aquecimento o material ele pode ter essas prestações E essas prestações elas causam isso aí o material que entrou em operação e alguns meses depois

ele falhou né então material super Nobre entrou em operação há poucos meses para o absurdo né então tem que prestar atenção nisso esse foi um problema de quem estava fabricando ou de quem forneceu a matéria-prima bom esse aí é outro Case Esse aí é um queijo até bem recente ele foi postado agora em agosto 2020 ele o case 158 e ele traz um processo de corrosão sob tensão numa virola de flange austenítico é o astral 304 então quê que é virola né então você quando você tem o flange você pode fazer um flor de todo

mas isso e se você precisa de um material resistente à corrosão ele é totalmente resistente à corrosão Ele é todo mês de material ou você pode pegar na sua tubulação Você solda uma virola que ela fica por dentro e ela vai ver da virola com virola e você vai botar o flange aqui por fora com os parafusos e esse é você não vai ter o contato do flange com o fluido interno então você pode usar tranquilamente uma virola na liga resistente à corrosão ela é fininha e o flange você faz um flores de aço carbono

muitas vezes se você precisar ele é pintado né E aí você aperta os parafusos parafuso também não precisa ser resistentes à corrosão que tá tudo aqui fora né E você E você então economiza você economiza Na quantidade de material das também economizar porque esse flange sobreposto ele ele permite rotacionar Então você monta ele muito mais fácil Oi e aí o que acontece nesse caso é que essa linha que era uma linha de descarga de gases quentes no topo de uma coluna numa indústria química ele o material trabalhava aí na sua faixa de temperatura sair de

50 a 90 graus só que esses gases eles eram gases que não eram é não não traziam uma corrosividade grande para o material então tava tudo bem um aço 304 né O problema é que a atmosfera Industrial ela tava rica em ácido clorídrico e vapores de cl2 emissão de sais nessa na atmosfera e o pessoal montou a linha e demorou para pintar e o que acontece eles pintaram é por cima do Flash e o flash um alguma movimentação e não ele tem me tio que ficasse entre o flange e a virola existisse uma uma festa

e essa festa eu tava aberta para o ambiente bom fresta aberta para o ambiente um ambiente rico em cloreto temperatura acima de 60 graus que que aconteceu corrosão sob tensão de novo uma coisa uns obtenção por cloreto a é é interessante que às vezes a gente pensa assim ah não a coisa na sua atenção tá muito ligada à contenção então precisa ter tensão essa virola aí é uma viola feita com tubo de aço inox com costura Então na verdade saiu de uma chapa conformou e tem a costura longitudinal e ela é soldada e como a

a face Zinha que o que vai fazer a vedação bom e você observa Onde tá a trinca você vai você vê que a trinca ela tá numa posição é que não tem nada a ver nem com a solda longitudinal nem gostou da circunferencial a trinca lá é circunferencial ela me Cia no lado externo como tá mostrando aí e é justamente porque aquela região tava numa temperatura elevada e aquele ambiente estava confinado num ambiente em que inclusive o problema de numa condição dessa que você tá trabalhando uma temperatura um pouquinho mais alta Você pode ter às

vezes uma condensação do ambiente ali naquela festa e aí daqui a pouco você tem uma evaporação e mais uma condensação e uma evaporação e você acaba tendo aquele tem um ambiente externo concentrando os seus agentes contaminantes nesse caso cloreto Então você vai aumentando a concentração do cloreto a temperatura você acaba tendo esse processo de corrosão sob tensão que ele é extremamente crítico como a gente pode ver aí né ele deveria ter feito a pintura pelo externos sem antes de é acoplar aos we flores né Você deveria ter investido tudo externamente e depois via acoplar os

fumantes para você não ter justamente essa condição de não pintura no ambiente é que permite condensações de cloretos tá aliás isso aí é é às vezes é comum porque as pessoas pensam não eu vou usar um aço inox então eu não preciso pintar é Poxa é uma sinopse porque eu vou pintar mas existem algumas condições que você seleciona um aço inox por conta do ambiente interno e aí você tem que proteger do ambiente externo Então esse aí foi tu tás aonde é o usuário Contrata alguém para montar E aí o camarada que foi fazer o

revestimento ele deveria ter feito o revestimento antes de tecido feito toda a montagem mas resolveram fazer no final talvez ele devesse ter injetado algum produto ali para preencher né E isso não aconteceu acabou deixando exposto e estagnado o que é uma condição bastante crítica A aqui a gente tem mais um cases que isso também é bem interessante tá esse é o case ml 138 que foi publicado em junho de 2018 e a gente observa Esse aí é um elemento de sustentação como se fosse um olhal e era do material galvanizado a quente Ah então o

galvanizado a quente que dizer que o hot-dip ele é galvanizado com imersão num banho de Zinho a e nesse caso aqui o que aconteceu é que essa é uma Peça fundida Ela é bem pesada e ela foi galvanizada pendurada Então ela foi colocada pendurada e recebeu o processo de galvanização só que é a galvanização foi muito longa muito tempo e o material estava sob tensão e esse aí é um aço fundido temperado e revenido de alta resistência e o que acontece é que é que é até uma coisa que as pessoas não se tocam mais

acontece é e correu uma penetração de metal líquido pela estrutura do material então se a gente observar a que a metalografia a gente vai ver a camada externa que é bastante grande né se você observar deve ter aí mais de 200 microns de espessura por galvanizado ele normalmente ele ele não tem essas pessoas tão grande e aí a gente vê essa trinca que ela vai acontecendo pelos contornos de grão da estrutura martensítica do material e e o material ficou todo fragilizado o que que aconteceu observa que a própria fratura ela não corrói né Isso é

porque o material ele tá galvanizado na fratura também então é o metal líquido ele foi penetrando pelo material e ele criou uma condição aonde ali e é como se tivesse uma trinca né na verdade é uma trinca né porque tem metrô e você tem cinco no lado cinco do outro e o material na hora que foi fazer o teste de carga nele ele simplesmente ele não aguentou nada né Foi fazer o teste de carga nele ele rompeu Graças a Deus que ele rompeu na hora ainda que você tava fazendo o teste porque já pensou se

ele tivesse sido só um pouquinho fragilizado talvez ele até existisse o teste de carga mas como um qualquer equipamento sustentação ele tem um fator segurança alta né então eu poderia existir no teste de carga Mães na hora que ele começasse a operar né ele poderia aquelas trincas poderiam gerar um processo de fadiga né É É muito crítico tá então essa essa fragilização do Metal líquido que acontece em algumas é mas quando você tem galvanizados principalmente é alta resistência mecânica me estruturas martensíticos galvanizações em banho líquido de com alta temperatura e você tendo muitos tempos de

permanência tá então isso já é alguma coisa também que você tem que se preocupar em termos de galvanização e foi também um problema durante a fabricação tá esse graças a Deus foi detectado durante a fabricação né porque nos casos anteriores a gente vê que algumas falhas que aconteceram por conta de uma fabricação ou montagem elas só são percebidas um tempo depois lá na hora que você já está operando já tá em serviço E aí você tem que parar uma planta para trocar Então os seus custos não são nem sol custo do equipamento que falhou é

o custo de você deixar a planta parada então é muito crítico e você deve sempre prestar muita atenção nas suas características de fabricação em relação aos seus materiais e os processos que você tá usando tratamentos térmicos revestimentos É nesse caso aí também é uma espécie de um revestimento né soldagem que você tem que sempre se preocupar muito não bom eu trouxe algumas histórias também que mostram que o material chegou ao fim de uma forma prematura porque o usuário ele não se preocupou muito como é que tava operando e às vezes nem só quando o material

estava operando Mas também quando o material não estava operando né quando por exemplo ele deu uma parada né De que forma ele deveria preservar isso também é muito importante tá bom então esse primeiro Case aqui que a gente tem ele é um Case que é o 15 ml 6 que foi em abril de 2017 ele foi postado e a gente vê que é uma linha de 18 polegadas de de anos que é uma linha de grande diâmetro com um socket weld de uma de um instrumento de pequeno diâmetro e essa linha ela tava sofrendo vibração

por conta de apoios né então a gente sabe que na linha Às vezes a gente tem alguns equipamentos rotativos né e Dependendo da forma como você após Você pode ter vibração se você tiver vibração de uma linha e o seu e uma linha de pequeno diâmetro é cumprida ela não tá suco E é porque em geral não está suportada o que que acontece ela começa a criar um esforço que não era previsto né o esforço de fadiga então é muito comum linhas de pequeno diâmetro é em tubulações de gás ou que estejam ligadas com algum

movimento repetitivo aí as linhas sofrerem fadiva Então você tem que tomar muito cuidado né porque você acaba tendo uma condição totalmente Inesperada para aquela aquela linha Nesse caso a gente ver que a margem da solda que a região de concentração de tensões ela inicia a falha você vê que acompanha trinca acompanha exatamente à margem da solda e quando você olha a fratura e microscopia eletrônica de varredura você ver as estrias de fadiga a mente naquela naquela condição onde o material ele é não foi projetado para sofrer faz dia é uma coisa bastante crítica e comum

tá nem este pequeno diâmetro é ramificando de linhas de grande diâmetro o outro caso que a gente tem aqui é o caso é o ML Oito de Abril de 2017 e é um caso de corrosão-fadiga num tubo de 5 polegadas um grupo parte Bill parte é aquele Turbo nesse caso aqui é um grupo parte que trabalha lá e no mais né então ele acaba sendo vários tubos que você vai conectando para poder descer por dentro de um tubo grande que é um case e você aperta um tubo em relação ao outro aperto tudo em relação

ao outro e muitas vezes esses tubos eles são apertados com algumas ferramentas e às vezes o pessoal aperta fora do estúdio onde o to Joint é uma região mais espessa aonde você tem uma região para você agarrar e apertar você vai dar um toque entre um tubo e o outro é para você conectar para você poder ir descendo um tubo atrás do outro a só que se por acaso você agarrar ele pelo meio do corpo dele aonde a espessura é só do tubo pode acontecer esse tipo de problema né você marca o tubo e é

um tubo que ele está sujeito a um carregamento e ele está sujeito a fadiga Mas ele tem todo um perfil para ele não sofrer a Sadia só que se você marca ele no meio do tubo aquelas marcas elas atuam como concentradores de tensão e neste caso aqui a gente vê que não só é você tem um processo corrosivo mais intenso aonde você tem as marcas como a partir do fundo da onde você tem um processo corrosivo saiu uma trinca de fadiga nessa nessa foto que a gente vê o dano maior aqui é porque já tinha

a trinca de fadiga já tinha atingido já tinha propagado através de todas as pessoas que já tinha atingido O interno e o que acontece que você não interno você tem lama em alta pressão então quando você vaza aí aquela lama sai na hora que ela sai ela vai Tá fazendo o quê pessoal chama de lavagem né o gost out você vai fazendo uma erosão naquela superfície da trinca que tinha que tinha vazado tá então você tem esse aspecto aí de cima é um aspecto de wash-out e você vê que ele tá bem ligado com aquelas

regiões onde você tinha as marcas da ferramenta de aperto tá então você vê você abreviou a vida simplesmente porque você não se tocou que aquela aquela forma de você apertar ela não era aqui é a recomendada tá o recomendado é você apertar nos pulmões que são regiões que têm maior espessura e Tá bom eu trouxe também um queijo que esse não tá no Mateus Life mas é um que eu gosto muito porque é é é é interessante você vê a ideia das pessoas né E essa é uma carreta que transporta a ácido e nessa carreta

o que acontece é que essa é uma carreta que tem vários módulos né então e uma carreta ela tem que andar numa numa estrada né E ela tem que ter algum movimento né lateral né e é o pessoal com o objetivo de facilitar o enchimento da carreta porque o camarada tinha que ir na frente olhar os instrumentos Depois tinha que descer e ali olhar na boca de visita surgimento tava correto Aí voltava então para o camarada não ter esse movimento de ter que subir uma escada que voltar descer subir e outras cada aqui Eles resolveram

colocar uma passarela eu ligasse a as bocas de visita à frente lá onde estamos onde estavam os equipamentos os instrumentos para analisar o enchimento E aí é resolver bom então vamos soldar essa passarela aqui é só uma sou Dinha boba né o peso é pequeno que eu sou uma pessoa caminhando e aí resolveram prender com uma mão francesa a passarela na carreta e aí tá a foto do que aconteceu né quer dizer na hora que usou uma mão Francesa e prendeu na no corpo da carreta e pensar o seguinte o corpo da carreta é um

vaso para é o vaso de transporte não não tenho vaso dentro da carreta carreta elvas e aí na hora que ele prendeu a carreta começa a se movimentar dá uma trinca e como essa que a gente vê aí na e Independente de dessa solda ser uma solda carregado ou não porque o peso é baixíssimo a restrição causada pela solda é o que vai dar essa trinca de fadiga aí e a trinca de fadiga não preciso dizer que a trinca de fadiga vazou na e esse ácido foi esparramado ali pela pela rodovia na então assim é

muito importante que o usuário ele saiba que se ele resolver implementar alguma alteração num componente no equipamento numa estrutura que ele deve fazer uma análise de engenharia né e não simplesmente pensar que a faça o show desta quinta a gente solta aqui corta a roda e tanto tempo porque senão você pode ter algumas coisas dramáticas como essa de ter um ácido vazando numa rodovia federal né então importante é de você não inventar né como usuário você oriental usuário não inventa Tá bom eu trouxe também é é um Esse foi um um Case que foi estudado

junto com o pessoal da nr13 do grupo NR 13 que eu participo também então o pessoal trouxe um dano que era essa forma que a gente tá vendo aí de trincas múltiplas e ramificados e o pessoal tava querendo saber exatamente do que se tratava né É realmente olhando assim parece um processo de corrosão sob tensão mas é como aconteceu numa carcaça de usar os torre de turbina a gás que trabalham em temperaturas perto de seiscentos graus obviamente não podia ser corrosão sob tensão a menos que fosse durante as paradas porque corrosão sob tensão exige um

eletrólito EA seiscentos graus é difícil você ter um eletrólito também na superfície Então somente poderia ter acontecido durante as paradas aí o pessoal resolveu tirar um pedacinho e a gente fez as análises do pedacinho e viu que o que aconteceu que deu esse tipo de trincamento foi porque é esses gases de exaustão eles estavam muito ricos em carbono de uma grande atividade de carbono e aí o que aconteceu que houve uma carbonetação do material esse material ele é um aço inox e e ele ele até um aço inox 321 então ele é um aço inox

que seriam as inox para uso em alta temperatura Porém na hora que você começa a carbono e tal material porque você tá em alta temperatura grande atividade de carbono aquele carbono começa a fazer uma uma pressão na superfície você começa a ter a entrada do carbono material só que e a migração né carbono também é um átomo intersticial né então eu falei do nitrogênio mas agora do carro E então também ele permite de fusões nessa faixa de temperatura e aí que que acontece o carbono combina com Cromo forma os carbonetos E aí na hora que

você forma o carboneto você acaba tendo uma redução da sua resistência à corrosão e como você tem eh eh preferencialmente uma prestação nos contornos de grão e aconteceu preferencialmente em regiões que eram soldados na CTA porque os grãos eram mais grosseiros contas aconteceu logo na for favorecer um Trinca desintegrando lados no material então aí a gente vê um outro caso a onde o usuário ele tem que ter bastante consciência do que pode causar um processo de degradação no seu material e procurar evitar na porque talvez ele tivesse Key + em completas né E aí é

os gases de exaustão estariam muito ricos em carbono então é mais um Case que mostra aonde o material não abre ele tá numa condição aonde ele teve a vida abreviada por uma condição operacional que não era aquela condição é Originalmente prevista pelo projetista a mais um Case nesse caso um queijo de alta temperatura e é eu vou fechar agora dois cases que eu acho bem interessante é eu acho que as pessoas elas não se tocam que quando você deixa um ambiente estagnado e que você permite uma proliferação biológica os metabólitos desse dessa atividade biológica são

extremamente agressivos e aí a gente vê esse esse primeiro fez aqui é uma válvula esfera que o pessoal é fez observa o tamanho dela né pela foto de Neve a gente vê que essas férias tem poucos milímetros de diâmetro Mas você vê que o que acontece que a espera está totalmente corroída por quê Porque o pessoal pegou essa válvula é eles testaram a válvula para ver as vedações eles testaram com água que não era tratada e aí é de eu terminar o teste ou a válvula Tá ok deixaram ela em cima da bancada depois ninguém

se preocupou de lá drenar esse cá válvulas então apenas aquela umidade que ficou do teste de cor um tempo com aquela água estagnada e o pessoal quando recebeu as válvulas que montaram as válvulas nas linhas e resolveram fazer os testes todas as válvulas estavam dando passagem então assim Isso aí foi um problema de coisa um biológica Aonde a água ficou paradinha lá dentro é a gente sabe que todas as águas e todos os fluidos naturais é eles tem bactéria tá então você olha lá caixa d'água tem bactéria você viu uma porção de chuva tem bactéria

1 mil o mar vó o Naruto tem está cheio de bactéria Então é se você deixar aquela águinha parada ali inclusive você vai ver que daqui a pouco vai fumar um ladinho no fundo aquele ladinho é o produto é metabólicos das bactérias né ou de outros microrganismos E aí que que acontece você deixa aquela água parada você começa a ter uma adesão da bactéria na superfície do Metal aí na hora que ela adere aí ela cria uma condição aonde começa a se formar uma colônia muitas vezes você tem algumas bactérias aeróbicas que estão naquele ambiente

que elas ficam ali e daqui a pouco embaixo daquela região começa a ter uma colônia Uma colônia anaeróbica E aí você que a t u metabólito dela ali confinado e atacando o material de uma forma bastante agressiva então a gente vê isso aqui é um aço inox esse aqui é um é uma esfera de aço inox na frente fico 410 que ficou totalmente corroído agora não é só porque o aço inox martensítico tem só 12 de cromo né porque se você olhar esse outro Case e você vai ver que é esse aí foi um problema

de corrosão biológica é Dando uma uma trinca de corrosão sob tensão não aço inox duplex em linhas que ficaram paradas e no ambiente submarino Mas ela ficou vazia e o material ficou 6 anos em operação ficou 6 anos submerso e quando retiraram o material tava todo trincado né então é o problema de corrosão biológico ele não acontece só para materiais de alta resistência nem só para materiais aço carbono e baixa liga inoxidáveis de baixo como ele acontece para qualquer material inclusive para livros de lítio tá então é assim poucos são os metais aonde você não

não vê corrosão biológica Talvez o ti se você já um que você não não não tem muitos casos reportados mas praticamente todas as ligas elas sofrem processo de corrosão biológica EA coesão biológica ela vem direto de uma não operação adequada né então você também tem que pensar que e quando não estiver operando você tem que Inês tzar Ou você tem que ir drenar secar você não pode deixar regiões é confinados com o ambiente muito úmido porque senão você vai ter o problema de corrosão biológico tá bom e quando você já sabe que vai dar ruim

né eu faço você pensar o que você deveria ter feito mas na hora que você está projetando não é tão fácil assim você pensa em tudo que pode acontecer mas faz parte essa essa é a vida do engenheiro de materiais né apoiar os projetos para que dentro dos seus projetos você selecione materiais que considerem todas as premissas de operação considere momentos em que você pode tá operando de forma variada você considere momentos em que você tem que parar você tem você tem que considerar momentos em que você vai testar você tem que pensar como aquele

material vai ser fabricado e para você poder então escolher o material em projeto que seja adequado sem deixar de considerar que um projetista alguém que seja bem mecânico ele olha só eu sou engenheira mecânica também tá porque nenhum reclamado de mecânico não mas é muitas vezes as pessoas não percebem que a configuração geométrica também pode definir propriedades do material é em termos de resistência à corrosão né em em termos de resistência à corrosão Por que você pode encosta o material com outro cria uma fresta eu queria uma pilha né cria uma região de estagnação são

é E no caso de ter na cidade por exemplo cria condição de concentradores de tensão cria grandes espessuras que dificultam a sua deformação plástica bom então um caminhão no sentido de reduzir até na cidade então você tem que prestar muita atenção é em todas essas características todas vindo desde lá do fim aonde você quer que ele chega eu quero que ele chega aos 20 anos inteirão né ah não quer dizer que não tenha tido nenhum dano Zinho não não tem dono mas é só mudamos que não impedem a funcionalidade aí você vem e pensa Olha

que tipo de falhas que costumam acontecer nesse componente vamos dar uma pesquisada elas acontecem porque e começa então a pensando que você tem que fazer né do fim para o começo né Para que aqui no começo você pensando numa na configuração geométrica que um projetista vai calcular e vai te dizer qual é você vai especificar o melhor material e mais você vai definir os critérios de inspeção é porque a integridade também tem a ver com a ausência de defeitos Então você vai ter exatamente aonde você sente garantir ausência de defeito como a gente garante a

ausência de defeitos fazendo ensaios não destrutivos né se você quer saber se não tem trinco faz um ensaio não-destrutivo né então você tem que fazer o quê no seu projeto você tem que fazer um plano de inspeção aonde você sabe que Possivelmente pode ter um problema você vai colocar um ensaio vai ser feito Ali você vai garantir que haja uma inspeção ali então você vai de posse de uma configuração geométrica sabendo todo uma um tempo todo uma ideia da vida toda do material até o fim com todas as manutenções que ele tem que ter é

material é revestido então ele vai ter que depois de tantos anos de mudar o revestimento Então vai ter que ter uma parada tá você tem que pensar nisso é porque existem alguns métodos de proteção contra a corrosão por exemplo que você você não pode parar você o ânodo de sacrifício chegou ao fim você tem que tirar e botar o outro né ou você vai ter que fazer uma noite sacrifício que dure os 20 anos né tudo depende do que você vai projetar Mas você tem que entender que aquela aquela tua condição ela pode se modificar

com o tempo e é isso que você vai ter parar e pensar na hora de eu selecionar bem o material aqui no projeto eu vou observar toda a configuração eu vou ver quais são os pontos críticos eu vou fazer um plano de inspeção para aqueles pontos críticos e eu vou criar uma especificação de material material versus método de Resistir à corrosão porque é uma coisa que a minha junto proteção contra corrosão e material e pode ser até que o material sozinho ele Garanta mas talvez não talvez você tem que ter uma proteção catódica talvez você

tem que pensar que vai ter que injetar inibidor talvez você tem que pensar que tem que ter um revestimento então isso tudo tem que ser pensado lá no projeto e você tem que pensar também é o seguinte isso tudo na hora que for fabricar vai ser destruído se for destruído Poxa tem um amor de Deus muda o teu método né você não pode pegar um vou garantir que é pintura mas na hora que eu tô montando eu destruo a pintura então não serve né então a então eu vou destruir a pintura mas eu vou tentar

de novo então você tem que garantir Como que você vai tentar de novo né Então essas coisas todas você tem que pensar justamente Para quê Para quê na sua aquisição de material elas seja perfeita você usa tecnologias de fabricação e de inspeção que sejam adequadas você tenha um bom sistema de qual o poder rastrear isso tudo você faça os testes corretos do cerveja que o comissionamento seja bem feito E aí você vai entrar em operação e vai orientar o seu o seu usuário de que a operação dele vai ter que ter os cuidados xyz para

que para que aquele seu material dure toda vida e chegue a ficar bem velhinho mas ainda íntegro cumprindo a função tá Então pessoal essa é a vida do material metálico desde o fim até o começo não se vocês tiverem dúvidas Manda aí para o e-mail não esqueçam de entrar no nosso site o cadastro lápis é gratuito dá uma olhadinha também no nosso canal do YouTube materiais Life marca lá também aciona o Sininho se inscreve lá porque isso dá uma força maior para gente né eu tô no Linkedin como Anelise cima né E se precisar de

mim também pode mandar um e-mail pode me achar pelo LinkedIn mandar uma mensagem que eu vou ter muito prazer de apoiar vocês fora que agora a gente ainda pode tirar todas as nossas dúvidas que se eu souber vou estar muito feliz de poder passar para vocês tá bom obrigado tá E aí [Música]