Influência do esmerilhamento na superfície do tubo na vida em fadiga de tubos de aço sem costura X65QS/QO offshore

Abstract

Experimentos foram conduzidos para avaliar o impacto da retificação superficial na vida útil à fadiga de tubos sem costura constituídos pelo aço API 5L X65QS. Para tal, tubos de aço produzidos sob condições equivalentes foram submetidos a ensaios de fadiga em escala real após passarem por (i) tratamento térmico de têmpera e revenimento, seguido de (ii) esmerilhamento das superfícies circunferenciais internas e (iii) externas. Observou- se que essa operação resultou em uma redução da vida útil à fadiga dos tubos sem costura. Os tubos não esmerilhados atenderam aos requisitos prescritos pela norma DNV-RP- C203, Classe B1, alcançando vida em fadiga superior a 3,4 × 10⁶ ciclos para uma amplitude de tensão (Δσ) de 200 MPa. Em contraste, os tubos reparados internamente resistiram a aproximadamente 9,0 × 10⁵ ciclos para Δσ = 200 MPa, desempenho compatível com a Classe D da mesma norma. As causas subjacentes a esse comportamento foram investigadas detalhadamente, e verificou-se que o esmerilhamento não induziu alterações significativas na microestrutura do aço. A redução na vida útil à fadiga após essa operação foi atribuída à formação de pequenos entalhes nas áreas retificadas dos tubos, que atuam como concentradores de tensão, acelerando a nucleação de fissuras e, consequentemente, diminuindo a vida útil à fadiga dos tubos submetidos à operação de esmerilhamento superficial.