Título

PROPOSTA DE METODOLOGIA SIMPLIFICADA PARA TESTES DE FADIGA EM ARAMES DE ARMADURA DE UMBILICAIS SUBMARINOS

PROPOSED SIMPLIFIED METHODOLOGY FOR FATIGUE TESTS ON ARMOR WIRES OF SUBMARINE UMBILICAL

Autoria

Nascimento, Brenno Lima; Trindade, Matheus Porto; Reis, Matheus Mariano da Silva; Lima, Gustavo Dória; Gama, Thiago Santana; Silva, Samuel Deoteronio da; Andrade, José Fábio Abreu de; Griza, Sandro

DOI

10.5151/2594-5327-33382

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Resumo

Esse estudo tem como objetivo apresentar uma metodologia simplificada para preparação de amostras de arames da armadura de umbilicais para testes de fadiga, visto a importância desses testes em garantir a confiabilidade do umbilical e a complexidade das metodologias aplicadas atualmente. Arame de 5,5 mm de diâmetro fabricado em aço médio carbono altamente deformado a frio e protegido por camada de zinco foi objeto do estudo. O procedimento proposto foi baseado no efeito de concentração de tensões devido ao acabamento superficial, e consistiu em melhorar o acabamento das extremidades de fixação dos arames, além de controlar a pressão de fixação imposta pelas garras da máquina de teste. A aplicação da metodologia proposta no estudo resultou nas fraturas das amostras de fadiga dentro da base de medida. O fator de superfície tem grande efeito em ligas de alta dureza, e consequentemente as regiões extremas das amostras tiveram maior resistência à fadiga do que a região central, desde que a pressão de aperto das garras não fosse excessiva a ponto de produzir significativas endentações nas amostras. Adicionalmente, foi aplicada a metodologia para a comparação entre a resistência à fadiga dos arames sem e com solda circunferencial. Arames soldados apresentaram resistência à fadiga inferior aos dos arames sem solda.

 

This study aims to present a simplified evolutionary methodology for the preparation of umbilical armor wires samples for fatigue tests, considering the importance of these tests to guarantee umbilical reliability and the complexity of the recent applied methodologies. Wire of 5,5 mm diameter made of medium carbon steel, highly deformed in the cold and protected by a zinc layer, was the object of the study. The proposed procedure was based on the effect of stress concentration due to the surface finishing, and was to improve the finishing of the wire ends, besides controlling the clamping pressure imposed by the machine claws. The application of the methodology proposed in the study resulted in fractures of the samples within the measurement base. The surface factor has a large effect on high hardness alloys, and consequently the end regions of the specimens had greater fatigue strength than the central region, provided the clamping pressure of the claws was not excessive. Additionally, the methodology for the comparison between fatigue strength of wires without and with circumferential welding was applied. Welded wires showed lower fatigue strength than weldless wires.

Palavras-chave

Umbilicais submarinos; Arames; Fadiga; Armadura de tração.

Submarine Umbilicals; Armor Wires; Fatigue.