Fragilização por Hidrogênio

Português, Brasil

Validação De Metodologias Para a Avaliação De Propriedades Mecânicas de Materiais Para a Indústria de Óleo e Gás Utilizando Amostras Miniatura

por Portal Embrapii
Publicado: 13/02/2025 - 15:03
Última modificação: 13/02/2025 - 15:03
Início
Outubro de 2023
Status
Ativo
Agência
Embrapii

Palavras-chaves

  • Corpos de prova miniaturizados;
  • Small punch test;
  • Indentação instrumentada;
  • Fragilização por hidrogênio;
  • Manufatura aditiva.;

Descrição

Os testes mecânicos convencionais requerem um volume relativamente grande de material a ser testado e, extraí-lo do componente em operação pode prejudicar sua integridade.

Nessas situações, os ensaios mecânicos baseados em técnicas de ensaio em amostras miniaturizadas se apresentam como soluções eficientes para caracterizar as propriedades mecânicas dos componentes.

No conjunto de "mini testes" se enquadram, por exemplo, o "mini Charpy", o ensaio de indentação instrumentada, o ensaio de tração em corpos de prova miniaturizados e o ensaio de puncionamento esférico, conhecido como Small Punch Test (SPT), dentre outros.

Este projeto tem como objetivo a validação de metodologias de ensaios mecânicos miniaturizados para a avaliação de propriedades mecânicas de materiais forjados e fabricados por manufatura aditiva para a indústria de óleo e gás.

Benefícios e aplicações do projeto na indústria:

  1. Aplicação de ensaios mecânicos em corpos de prova miniaturizados para medição de propriedades mecânicas de materiais fabricados por manufatura aditiva;
  2. Avaliação da susceptibilidade à fragilização por hidrogênio de aços baixa liga;
  3. Aplicação da indentação esférica instrumentada para controle de qualidade de fixadores;
  4. Redução de custos.

Desenvolvimento de metodologia para avaliação da fadiga em alta temperatura em corpos de prova vazados (hollow specimens) sob condição de fragilização por hidrogênio gasoso

por Portal Embrapii
Publicado: 13/02/2025 - 14:59
Última modificação: 12/03/2025 - 19:01
Início
Novembro de 2023
Status
Ativo
Agência
Embrapii

Palavras-chaves

  • Fragilização por Hidrogênio;
  • Hidrogênio gasoso;
  • Materiais Abrasivos;
  • Corpo de Prova Vazado (Hollow Specimen);
  • Vida em Fadiga;

Descrição

A mudança da matriz energética para o hidrogênio como fonte de energia representa um passo importante na transição para um modelo sustentável e de baixo carbono. O hidrogênio tem o potencial de substituir combustíveis fósseis em diversas aplicações, desde o setor de transportes até a produção de energia, sendo uma alternativa limpa, com a única emissão sendo água após sua combustão.

No entanto, a utilização do hidrogênio como fonte de energia traz desafios, principalmente em relação às possíveis alterações que podem trazer nas propriedades mecânicas dos metais e suas ligas. Um dos fenômenos mais estudados é a fragilização por hidrogênio, que ocorre quando átomos de hidrogênio penetram na estrutura cristalina dos metais, podendo reduzir a ductilidade e a resistência à fratura dos componentes e estruturas de engenharia, como por exemplo os componentes de alta pressão.

Assim, este trabalho de pesquisa propõe o desenvolvimento e adaptação de metodologias de ensaios que permitam avaliar os efeitos do hidrogênio gasoso, sem o uso de infraestruturas laboratoriais muito complexas e de elevado custo financeiro, como por exemplo o uso de vasos de pressão, para uma análise abrangente e detalhada do efeito do hidrogênio gasoso na vida em fadiga em meio hidrogenado, considerando as temperaturas de 25 e 200  C.

Benefícios e aplicações do projeto na indústria:

  1. Obtenção de metodologia para análise do efeito do Hidrogênio gasoso na vida em fadiga em alta temperatura;
  2. Avaliação da sinergia entre fadiga, hidrogênio e altas temperaturas;
  3. Benefícios para a Indústria de transporte e produção de energia;

Integridade de Fixadores para Interligação de dutos em FPSOs

por Portal Embrapii
Publicado: 20/01/2025 - 15:25
Última modificação: 19/03/2025 - 14:13
Início
Janeiro de 2025
Status
Ativo
Agência
Embrapii

Descrição

A crescente demanda no uso de ligas de Ni na indústria de óleo e gás em condições extremas de carregamentos, seja em novos projetos, seja naqueles onde se deseja uma adequação ao uso, tem exigido avaliações de integridade estrutural.

O aumento no número de falhas, sobretudo em condições de hidrogenação, impacta equipamentos-chave da cadeia produtiva, de transporte e de processamento, podendo gerar grandes prejuízos com paradas não programadas e até por incidentes ambientais de grandes proporções.

Para auxiliar na solução desses problemas, este projeto tem como objetivo avaliar propriedades mecânicas e integridade estrutural sob hidrogenação em ligas de níquel para aplicação em fixadores submarinos de estruturas off-shore.

Benefícios e aplicações do projeto na indústria:

  1. Definição das condições admissíveis de operação dos equipamentos de ligas de níquel submetidos à proteção catódica;
  2. Avaliação da integridade estrutural de equipamentos;
  3. Definição de materiais e condições adequadas de operação para fixadores utilizados na interligação de dutos em FPSOs;
  4. Diminuição da ocorrência de falhas;
  5. Redução de custos.