Title

ANÁLISE DE FALHA EM MOLA DE VÁLVULA DE INJEÇÃO DE ÁGUA

FAILURE ANALYSIS IN WATER INJECTION VALVE SPRING

Authorship

Jesus, Ihana Gabriela Conceição de; Macedo, Mateus Duarte; Júnior, Isau de Souza Alves; Lima, Gustavo Dória; Griza, Sandro

Jesus, Ihana Gabriela Conceição de

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Macedo, Mateus Duarte

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Júnior, Isau de Souza Alves

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Lima, Gustavo Dória

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Griza, Sandro

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DOI

10.5151/2594-5327-33433

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Abstract

O petróleo, por ser tão versátil, é muito utilizado em todo o mundo para diversas aplicações. Para a extração do petróleo, uma das técnicas mais utilizadas consiste em injetar água em poços por meio de uma coluna de injeção através de válvulas. Nestas válvulas existem molas que vêm falhando com frequência indesejada. As molas, assim, tornam-se o objeto de estudo do presente artigo de modo que se descubra o motivo das falhas e, em seguida, propor soluções viáveis e confiáveis. Dessa forma, foram realizadas análises metalográficas, fractográficas e, também, análise de dureza. À vista disso, constatou-se que a mola em estudo apresentou corrosão preferencial, além da formação de pites que levou a falha por sobrecarga. Com a análise metalográfica, constatou-se a microestrutura formada por grãos de austenita. Assim sendo, a mola foi fabricada a partir de fio que recebeu alto nível de deformação a frio, o que reduz a resistência a corrosão, causando maior susceptibilidade. Desta forma, é recomendado alterar o projeto do acionamento ou vedar a mola contra o eletrólito, ou, seleção de um princípio de acionamento que apresente maior resistência contra a corrosão do meio.

Oil, being so versatile, is widely used all over the world for many applications. For the extraction of petroleum, one of the most used techniques is to inject water into wells through a column of injection through valves. In these valves there are springs that are failing with undesired frequency. The springs thus become the object of study of this article so that one discovers the motive of the faults and then proposes viable and reliable solutions. In this way, metallographic, fractographic and hardness analyzes were performed. In view of this, it was verified that the spring in study presented preferential corrosion, besides the formation of pites that led to failure by overload. With the metallographic analysis, it was verified the microstructure formed by austenite grains. Thus, the spring was manufactured from wire that received high level of cold deformation, which reduces the resistance to corrosion, causing greater susceptibility. In this way, it is recommended to change the design of the drive or seal the spring against the electrolyte, or, selection of a drive principle that presents greater resistance against the corrosion of the medium.

Keywords

Metal

Metal