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Tipo: TCC
Título: Avaliação da influência da oxidação devido à deficiência de proteção com gás inerte na soldagem do aço duplex UNS S32205
Título em inglês: Evaluation of the influence of oxidation due to inert gas protection deficiency in the welding of UNS S32205 duplex steel.
Autor(es): Baltazar, Isabel Ferreira
Orientador: Motta, Marcelo Ferreira
Coorientador: Vasques, Roberta Bastos
Palavras-chave em português: Duplex;Gás de proteção;Decapagem;Passivação;Corrosão;Título
Palavras-chave em inglês: Duplex;Corrosion;Shielding gas;Pickling
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA
Data do documento: 2025
Citação: BALTAZAR, Isabel Ferreira. Avaliação da influência da oxidação devido à deficiência de proteção com gás inerte na soldagem do aço duplex UNS S32205. 75 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Metalúrgica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2025.
Resumo: A extração e o tratamento de petróleo envolvem o uso de equipamentos e tubulações sujeitos a condições extremas, como altas temperaturas, elevadas pressões e exposição à corrosão, um processo natural que pode provocar sérios danos e perdas econômicas. Diante desse cenário, a soldabilidade dos aços inoxidáveis duplex (AID) tem sido amplamente estudada, especialmente devido à sua importância em aplicações críticas, como a soldagem MIG/MAG em ambientes offshore. Nessa aplicação, a soldagem de dutos exige um controle rigoroso do ambiente na região da raiz, sendo essencial a realização da purga com gás inerte para proteger a região da solda para remover o ar atmosférico. Esse procedimento evita a formação de óxidos indesejáveis, que podem comprometer a resistência à corrosão e a integridade da junta soldada, pois a presença de oxigênio no interior do tubo, combinada com as altas temperaturas alcançadas no processo, pode resultar na oxidação do cordão de solda e da Zona Afetada pelo Calor (ZAC). Fatores como temperatura, tempo de exposição à atmosfera contaminada, composição química do material, acabamento superficial e concentração de oxigênio são determinantes para a formação e características da camada de óxido, incluindo sua cor e espessura. O foco está em determinar as condições em que a remoção das camadas oxidadas é essencial para garantir a integridade das juntas soldadas, especialmente no que se refere à resistência à corrosão por pites. As amostras de aço inoxidável duplex UNS S32205 foram submetidos ao ensaio de corrosão conforme a norma ASTM G48, Método A, com o objetivo de avaliar a resistência à corrosão por pites do material como recebido, com o gás proteção contaminado com oxigênio e sem proteção. Para isso, as amostras foram preparadas em duas condições: uma sem tratamento prévio e outra submetida aos processos de decapagem e passivação. O ensaio foi conduzido em um banho de cloreto férrico por 24 horas e, como resultado, não houve o aparecimento de pites, sendo necessário em estudos posteriores o aumento progressivo de tempo e temperatura para a obtenção de resultados mais expressivos. Contudo, os dados mostraram que a contaminação do gás de purga com oxigênio é um fator crítico para a corrosão do aço duplex UNS S32205, refletida pela perda de massa das amostras. As amostras sem tratamento registraram a maior perda de massa, enquanto aquelas submetidas aos processos de decapagem e passivação não apresentaram perdas significativas. Esses resultados reforçam a eficácia do tratamento na mitigação da corrosão.
Abstract: Oil extraction and processing involve the use of equipment and pipelines subject to extreme conditions, such as high temperatures, high pressures and exposure to corrosion, a natural process that can cause serious damage and economic losses. In this scenario, the weldability of duplex stainless steels (DSS) has been widely studied, especially due to its importance in critical applications, such as MIG/MAG welding in offshore environments. In this application, pipeline welding requires strict control of the environment in the root region, and it is essential to perform inert gas purging to protect the weld region and remove atmospheric air. This procedure prevents the formation of undesirable oxides, which can compromise corrosion resistance and the integrity of the welded joint, since the presence of oxygen inside the pipe, combined with the high temperatures reached in the process, can result in oxidation of the weld bead and the Heat Affected Zone (HAZ). Factors such as temperature, time of exposure to the contaminated atmosphere, chemical composition of the material, surface finish and oxygen concentration are determining factors for the formation and characteristics of the oxide layer, including its color and thickness. The focus is on determining the conditions under which the removal of oxidized layers is essential to ensure the integrity of the welded joints, especially with regard to resistance to pitting corrosion. The samples of duplex stainless steel UNS S32205 were subjected to corrosion testing according to ASTM G48, Method A, with the aim of evaluating the pitting corrosion resistance of the material as received, with the shielding gas contaminated with oxygen and without protection. For this purpose, the samples were prepared in two conditions: one without prior treatment and the other subjected to the pickling and passivation processes. The test was conducted in a ferric chloride bath for 24 hours and, as a result, there was no appearance of pits, requiring progressive increases in time and temperature in subsequent studies for obtain more expressive results. However, the data indicated a loss of mass, which confirms that the contamination of the purge gas with oxygen is critical for the corrosion of the duplex steel UNS S32205. The samples without treatment showed the greatest loss of mass. On the other hand, the samples that underwent the pickling and passivation processes did not show significant loss of mass. These results demonstrate the effectiveness of the treatment in mitigating corrosion.
URI: http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/81316
Currículo Lattes do(s) Autor(es): http://lattes.cnpq.br/2820526927890338
ORCID do Orientador: https://orcid.org/0000-0002-1425-690X
Currículo Lattes do Orientador: http://lattes.cnpq.br/1884420163035670
Currículo Lattes do Coorientador: http://lattes.cnpq.br/2056108315163083
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
Aparece nas coleções:ENGENHARIA METALÚRGICA - Monografias

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