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Tipo: Dissertação
Data do documento: 30-Set-2024
Autor(es): NASCIMENTO, Nina Benchimol Xavier do
Primeiro(a) Orientador(a): FARIA, Lênio José Guerreiro de
Título: Influência das características do fluido na corrosão e erosão em amostras de aço 5l x65
Título(s) alternativo(s): Influence of fluid characteristics on corrosion and erosion in api 5l x65 steel samples
Citar como: Nina Benchimol Xavier do Nascimento. Influência das características do fluido na corrosão e erosão em amostras de aço 5l x65. Orientador: Lênio José Guerreiro de Faria. 2024. 121 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Instituto de Tecnologia, Universidade Federal do Pará, Belém, 2024. Disponível em: https://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/17369. Acesso em:.
Resumo: O objetivo desta pesquisa foi o de avaliar o comportamento corrosivo e erosivo em amostras de aço carbono API 5L X65 com revestimento externo em FBE utilizado para transporte de suspensão aquosa com média de 40% de sólidos com alto teor de silicatos hidratados de alumínio, principalmente caulinita e água, a fim de identificar a melhor forma de operação para regimes de bombeamento intermitentes, visando suas influências na integridade do aço. As amostras foram divididas em: três amostras de tubulações de aço carbono em dimensões com diâmetro externo (DE) de 14 polegadas, espessura (Esp) de 8,74 mm (original) e 1 metro de comprimento; uma amostra de água de processos e amostra de suspensão aquosa com média de 40% de sólidos com alto teor de silicatos hidratados de alumínio com pH ácido, com aproximadamente 60 litros cada uma (divididas em dois recipientes plásticos de 30 litros). Os resultados mostram que a amostra KM-0 apresentou limite de escoamento abaixo do mínimo especificado, e a amostra KM-23 também apresentou desvio padrão alto, sugerindo falta de homogeneidade. As amostras do tubo novo apresentaram valores dentro das especificações. A grande diferença no resultado de dureza entre as amostras reside na baixíssima porcentagem de carbono apresentada na amostra TR. Isso minimiza problemas com possíveis pontos frágeis, além de aumentar a soldabilidade dos materiais, porém em alguns casos, dutos com tratamento por laminação controlada alcançam elevada resistência mecânica e tenacidade com relativa baixa dureza. O que pode proporcionar resistência à erosão maior que em dutos temperados. . As amostras KM-23 e KM-0, apesar de terem dureza e composição química semelhantes, mostraram diferenças na energia absorvida e redução de área. Isso pode ser atribuído ao teor de enxofre mais elevado na amostra KM-23, evidenciado por inclusões ricas em enxofre detectadas. A tenacidade global foi alta para todas as amostras, sem indicação de fragilidade nas condições testadas. Os resultados de corrosão uniforme e localizada, desconsiderando a influência do oxigênio, indicaram que a polpa com pH ácido é menos corrosiva que a água. Durante a operação com água, a taxa de corrosão estabiliza com o passar do tempo, mas, ao intercalar a produção, a película formada pela água desaparece, retornando à condição inicial desta taxa, sendo ainda mais prejudicial à integridade do duto.
Abstract: The objective of this research was to evaluate the corrosive and erosive behavior of API 5L X65 carbon steel samples with an external FBE coating used for transporting an aqueous suspension containing around 40% solids with a high content of aluminum hydrated silicates, mainly kaolinite and water, to identify the best operational method for intermittent pumping regimes, focusing on their influence on steel integrity. The samples were divided as follows: three samples of carbon steel pipes with an outer diameter (OD) of 14 inches, thickness (Th) of 8.74 mm (original), and 1 meter in length; a sample of process water and a sample of aqueous suspension with an average of 40% solids with a high content of aluminum hydrated silicates and acidic pH, each with approximately 60 liters (divided into two plastic containers of 30 liters). The results show that the KM-0 sample presented a yield limit below the specified minimum, and the KM-23 sample also showed a high standard deviation, suggesting a lack of homogeneity. The new pipe samples presented values within specifications. The significant difference in hardness between samples lies in the very low carbon percentage presented in the TR sample. This minimizes issues with potential weak points and increases material weldability; however, in some cases, pipes treated by controlled rolling achieve high mechanical strength and toughness with relatively low hardness, which can provide greater erosion resistance than tempered pipes. Samples KM-23 and KM-0, although having similar hardness and chemical composition, showed differences in absorbed energy and area reduction. This may be attributed to the higher sulfur content in sample KM-23, evidenced by detected sulfur-rich inclusions. Overall toughness was high for all samples, with no indication of brittleness under the tested conditions. The results of uniform and localized corrosion, disregarding the influence of oxygen, indicated that the acidic pH slurry is less corrosive than water. During water operation, the corrosion rate stabilizes over time; however, when production is intermittent, the film formed by water disappears, returning this rate to its initial condition, being even more detrimental to the pipe's integrity.
Palavras-chave: Aço 5L X65
Mineroduto
pH ácido.
Steel 5L X65,
Slurry Pipeline
Kaolin
Área de Concentração: DESENVOLVIMENTO DE PROCESSOS
Linha de Pesquisa: ENGENHARIA DE PROCESSOS ORGÂNICOS
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA
País: Brasil
Instituição: Universidade Federal do Pará
Sigla da Instituição: UFPA
Instituto: Instituto de Tecnologia
Programa: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil
Fonte URI: Disponível na internet via correio eletrônico: bibliotecaitec@ufpa.br
Aparece nas coleções:Dissertações em Engenharia Química (Mestrado) - PPGEQ/ITEC

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