Comparação de processos de solda no dimensionamento estrutural de serpentinas externas em tanques de aço inoxidável
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Data
2022-07-16Autor
De Toni, Augusto
Orientador
Grison, Vagner
Metadata
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A indústria moderna é altamente dependente do tipo de equipamento denominado vaso de pressão, as aplicações possíveis são bastante extensas. O código ASME BPVC, seção VIII rege o projeto de vasos de pressão, normatizando seu dimensionamento e sua construção, de modo a garantir segurança, sem comprometer a produtividade dos mesmos. Nesses processos também são empregados em larga escala sistemas de troca térmica, a norma não cobre todos eles diretamente. Esse trabalho utiliza as metodologias de cálculo da divisão 1 do código ASME BPVC, seção VIII, edição de 2019 para dimensionamento da serpentina externa de troca térmica, corroborando o resultado pelo método de teste da norma ASME BPVC seção IX, edição 2019, e por meio de ensaios de tração e metalográficos. Foram informadas as metodologias de cálculo e de execução dos testes e o embasamento teórico, de modo a desenvolver os cálculos e as análises. Foram executados ensaios de tração com corpos de prova soldados com os processos GMAW e GTAW de modo a obter-se os valores de tensão admissível, os quais foram utilizados para substituir os valores estabelecidos em norma, o teste hidrostático foi bem sucedido, aumentando-se a pressão, os corpos de prova fabricados com GMAW falharam por rompimento da solda e os corpos de prova GTAW falharam por deformação plástica. A metalografia mostrou que nenhuma das soldas alcançou penetração superior a 50 % da espessura da chapa e que o processo GTAW altera a microestrutura do material mais do que o processo GMAW, devido a maior aplicação de calor, aumentando o tamanho da zona termicamente afetada e dos grãos presentes nela, fazendo com que o alongamento dos corpos de prova produzidos com solda GTAW tivessem alongamento 18,5% maior. Conclui-se que o processo GTAW é mais adequado devido a sua maior tenacidade. [resumo fornecido pelo autor]