Title

COMPORTAMENTO EM FADIGA DE PINOS FUSÍVEIS MECÂNICOS DE TI-6AL-4V ATRAVÉS DA CURVA DE WÖHELER

FATIGUE BEHAVIOUR OF TI-6AL-4V BREAK BOLTS THROUGH THE WÖHELER CURVE

Authorship

Haag, Jefferson; Santos, Bill Paiva dos; Costa, Vagner Machado; Zimmer, Cínthia Gabriely; Lemos,; Braga, Guilherme Vieira; Strohaecker, Telmo Roberto

Haag, Jefferson

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Santos, Bill Paiva dos

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Costa, Vagner Machado

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Zimmer, Cínthia Gabriely

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Lemos,

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Braga, Guilherme Vieira

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Strohaecker, Telmo Roberto

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DOI

10.5151/2594-5327-23227

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Abstract

Pinos fusíveis mecânicos, para uso em sistemas Breakaway, são utilizados como dispositivos de segurança em válvulas acopladas entre mangotes transportadores de petróleo. Os pinos devem romper caso haja sobrecarga trativa, favorecendo o fechamento da válvula e o impedimento do fluxo de petróleo. Mesmo que o pino tenha a função de agir sob ação de tensões estáticas, ele pode sofrer falha por fadiga, gerando paradas prematuras de manutenção. Este trabalho investiga o comportamento em fadiga de pinos fusíveis fabricados a partir da liga Ti-6Al-4V, com raio de concordância de 3,0 mm comparado a resultados de estudos já realizados com pinos de 0,6 mm e 4,0 mm. A análise foi realizada através da comparação de curvas S-N dos diferentes raios utilizados nos pinos. Para tanto, foram realizados ensaios de fadiga uniaxial com razão de carregamento de 0,1 e frequência de 20 Hz. Os resultados obtidos comprovam que maiores raios de concordância aumentam a vida em fadiga e, assim, diminuem a possibilidade de falha prematura por fadiga do pino.

Break bolts are used in the Double Closure Breakaway Coupling as safety devices in valves coupled hoses between transporters of oil. The break bolts must break due to trative overloading. It makes to close the valve and prevent the flow of oil. Even if the break bolt has the function of working through the action of static stresses, it can suffer fatigue failure that can result in premature stops. This work investigates the fatigue behavior of break bolts manufactured from Ti-6Al-4V alloy, with radius of 3.0 mm compared to the results of previous studies with break bolts 0.6 mm and 4.0 mm. The analysis was performed by comparing S-N curves of different radius used to break bolts. Fatigue tests were carried out with uniaxial loading ratio of 0.1 and 20 Hz frequency. The results show that larger radius of concordance increase fatigue life and thus reduce the possibility of fatigue failure of the pin.

Keywords

Pinos fusíveis mecânicos; Fadiga; Ti-6Al-4V; Curva S-N.

Break bolts; Fatigue; Ti-6Al-4V; S-N curves.