Metodologia para análise metalográfica da região do ponto triplo de tubos mecanicamente revestidos - MLP

dc.creatorVinícius Santiago Fernandes
dc.date.accessioned2026-04-07T15:38:06Z
dc.date.issued2025-12-04
dc.description.abstractThe use of lined pipes, especially Mechanically Lined Pipe (MLP), in rigid risers and pipelines for ultra-deepwater applications has grown significantly in recent decades. These applications demand a material that can withstand corrosive environments at high pressures and temperatures. The MLP manufacturing process consists of inserting a liner pipe with a highly corrosion-resistant alloy (CRA), usually Nickel 625 alloy, into a carbon steel support pipe, generally API-X65QT. Subsequently, this assembly is subjected to hydrostatic expansion to provide the necessary mechanical bond, and finally, the ends of these pipes are welded together (WO). When performing the transition welding, a region defined as the triple point (TP) is created, which is the metallurgical union between the carbon steel pipe, the liner pipe, and the weld. This region (TPZ) is potentially the most susceptible to defect growth and, therefore, must be subjected to high quality control. The Petrobras technical specification I-ET-0000.00- 0000-219-P9U-001 recommends maximum values for discontinuity height and gap in the TP region, and that the TPZ region shall be essentially free of carbides, nitrides, and intermetallic phases, limiting their content to 1% in a 400x field of view. In this work, a well-defined metallographic characterization methodology was developed to meet the quality required in MLP manufacturing standards. Different microscopic techniques (OM and SEM) and four different chemical etching techniques were used to count second-phase elements such as carbides, nitrides, and intermetallic phases. There was a good correlation in the second-phase count between the two techniques used (OM and SEM); however, SEM provided greater precision in the identification and quantification of the phases. For measuring the gap between the liner and the carbon steel and other discontinuities in the TPZ region, the best option was to work with a polished sample only. And for second-phase counting, the most accurate chemical etching method on Nickel 625 alloy MLPs was oxalic electrolytic etching. The study concludes that this methodology is promising for inspecting the TPZ region in MLPs.
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/1843/2372
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal de Minas Gerais
dc.rightsAcesso aberto
dc.subjectSoldagem
dc.subjectMetalografia
dc.subjectLigas de niquel
dc.subject.otherMLP
dc.subject.otherPonto triplo
dc.subject.otherMetalografia
dc.subject.otherLiga de níquel
dc.subject.otherSegunda fase
dc.titleMetodologia para análise metalográfica da região do ponto triplo de tubos mecanicamente revestidos - MLP
dc.typeMonografia de especialização
local.contributor.advisor1Paulo José Modenesi
local.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/6870721499762912
local.contributor.referee1Ariel Rodríguez Arias
local.description.resumoO uso de tubos revestidos, especialmente o Mechanically Lined Pipe (MLP), em risers rígidos e tubulações para aplicações em águas ultra profundas cresceu significativamente nas últimas décadas. Essas aplicações demandam um material que resista a ambientes corrosivos em elevadas pressões e temperaturas. O processo de fabricação do MLP consiste em inserir um tubo de revestimento com liga de elevada resistente à corrosão (CRA), geralmente a liga de Níquel 625 é a mais utilizada nesta aplicação, em um tubo suporte de aço carbono, geralmente API-X65QT, posteriormente esse conjunto é submetido à expansão hidrostática para proporcionar a ligação mecânica necessária, e, para finalizar, as extremidades destes tubos são revestidas por soldagem (WO). Ao realizar a soldagem de transição se cria uma região definida como ponto triplo (TP) que é a união metalúrgica entre o tubo de aço carbono, o tubo liner de revestimento e a solda de revestimento. Esta região (TPZ) é, potencialmente, a mais suscetível ao crescimento de defeitos e, assim, deve ser submetida a um controle de qualidade elevado. A especificação técnica da Petrobras I-ET- 0000.00-0000-219-P9U-001 recomenda valores máximos para altura de descontinuidades e de gap na região do TP e que a região do TPZ esteja essencialmente livre de carbonetos, nitretos e fases intermetálicas, limitando seu teor a 1% em um campo de visão de 400x. Neste trabalho foi desenvolvida uma metodologia bem definida de caracterização metalográfica, a fim de atender a qualidade requerida nas normas de fabricação de MLP. Foram utilizadas diferentes técnicas microscópicas (MO e MEV) e quatro diferentes ataques químicos para contagem de segunda fase como carbetos, nitretos e fases intermetálicas. Houve uma boa correlação na contagem de segunda fase entre as duas técnicas utilizadas (MO e MEV), no entanto, com o MEV obteve-se uma maior precisão na identificação e quantificação das fases. Para medição de gap entre o liner e o aço carbono e outras descontinuidades na região no TP a melhor opção foi trabalhar com a amostra apenas polida. E para contagem de segunda fase o ataque químico em MLPs de liga Níquel 625 mais preciso foi o ataque eletrolítico oxálico. O estudo conclui que essa metodologia é promissora para inspeção da região TPZ em MLP.
local.publisher.countryBrasil
local.publisher.departmentENG - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICA
local.publisher.initialsUFMG
local.publisher.programCurso de Especialização em Tecnologia e Qualificação em Soldagem
local.subject.cnpqENGENHARIAS

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