Apostila de Inspeção Visual Subaquática 2019

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<p>INTERVENÇÃO SUBAQUÁTICA</p><p>INSPEÇÃO VISUAL SUBAQUÁTICA</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>2019</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>2</p><p>SUMÁRIO</p><p>1. Introdução aos ensaios não destrutivos 04</p><p>2. O ensaio visual 04</p><p>2.1 Vantagens 05</p><p>2.2 Limitações 05</p><p>3. A inspeção submarina 05</p><p>3.1 Técnicas utilizadas 08</p><p>4. Introdução a inspeção de estruturas oceânicas 10</p><p>4.1 Legislação relativa à inspeção de estruturas offshore 15</p><p>5. Forças e tensões ativas em estruturas offshore 16</p><p>5.1 Concentração de tensões 17</p><p>5.2 Tensões no ambiente offshore 19</p><p>6. Incrustações marinhas 21</p><p>6.1 Efeitos das incrustações 21</p><p>6.2 Fatores que afetam a incrustação marinha 25</p><p>6.3 Tipos de incrustações 26</p><p>7. A inspeção visual submarina 27</p><p>7.1 Finalidade 27</p><p>7.2 Vantagens e desvantagem 27</p><p>7.3 Campo de aplicação 27</p><p>7.4 Dificuldades do ensaio 28</p><p>7.5 Meios para execução da inspeção 28</p><p>7.6 Planejamento dos serviços de inspeção 29</p><p>7.7 Formas de inspeção 30</p><p>7.8 Métodos do ensaio visual 30</p><p>7.9 Técnica de ensaio visual 31</p><p>7.10 Visibilidade e dispositivos auxiliares 31</p><p>7.11 Instrumentos e aparelhos 31</p><p>8. Noções sobre metalurgia, soldagem e deformações 33</p><p>8.1 Metais e ligas metálicas 33</p><p>8.2 Fabricação do aço 33</p><p>8.3 Tratamento térmico do aço 37</p><p>8.4 Noções básicas de soldagem 54</p><p>8.4.1 Terminologia de soldagem 54</p><p>8.4.2 Processos de soldagem 64</p><p>Soldagem elétrica ao arco voltaico 64</p><p>Soldagem com eletrodo revestido 65</p><p>Soldagem a arco submerso 69</p><p>Soldagem TIG 72</p><p>Soldagem hiperbárica 74</p><p>8.4.3 Descontinuidades em juntas soldadas 77</p><p>8.5 Noções sobre deformações 97</p><p>9. Noções sobre fundidos, forjados e laminados 99</p><p>9.1 Conceitos básicos 99</p><p>9.2 Processos de fabricação 99</p><p>Fundição 99</p><p>Forjamento 106</p><p>Laminação 109</p><p>10. Noções sobre corrosão 111</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>3</p><p>10.1 Definição 111</p><p>10.2 Formas de corrosão 112</p><p>10.3 Intensidade da corrosão 114</p><p>10.4 Extensão da corrosão 115</p><p>10.5 Classificação dos processos corrosivos 116</p><p>10.6 Potencial eletroquímico 117</p><p>10.7 Pilhas de corrosão 118</p><p>Pilha galvânica 118</p><p>Pilha de ação local 119</p><p>Pilha ativa-passiva 119</p><p>Pilha de concentração diferencial 120</p><p>Pilha de aeração diferencial 121</p><p>10.8 Corrosão biológica 122</p><p>11. Noções sobre revestimentos protetores 123</p><p>Tinta 124</p><p>Monel 125</p><p>Enamel 126</p><p>Coaltar 127</p><p>Massa Epóxi 127</p><p>Concreto 128</p><p>12. Localização de pontos em plataformas 129</p><p>Plataforma fixa de aço 129</p><p>Plataforma semi-submersível 131</p><p>13. Inspeção do leito marinho 131</p><p>14. Inspeção do sistema de proteção catódica 133</p><p>14.1 Proteção catódica galvânica 134</p><p>14.2 Proteção catódica por corrente impressa 137</p><p>15. Incrustações marinhas 141</p><p>16. Limpeza da área a ser inspecionada 142</p><p>16.1 Equipamentos empregados na limpeza 143</p><p>17. Indicações 146</p><p>17.1 Principais indicações 146</p><p>17.2 Indicações não relevantes 151</p><p>18. Inspeção de instalações marítimas 151</p><p>18.1 Plataforma fixa de aço 151</p><p>18.2 Plataforma fixa de concreto 172</p><p>18.3 Plataforma semi-submersível 174</p><p>18.4 Terminais oceânicos 193</p><p>Sistema de transferência utilizando monobóia 193</p><p>Sistema de transferência utilizando navio FPSO 200</p><p>Sistema de transferência utilizando navio FSO 201</p><p>19. Referências bibliográficas 204</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>4</p><p>1. Introdução aos ensaios não destrutivos</p><p>Na fase de projeto, de detalhamento de uma determinada peça, bem como na</p><p>posterior elaboração da sua linha de fabricação e montagem, existe sempre a</p><p>preocupação de se obter procedimentos que garantam um nível aceitável na qualidade</p><p>do produto. Planeja-se, da mesma maneira, os métodos necessários para o controle dos</p><p>processos em cada etapa de fabricação, bem como os sistemas de aferição dimensional e</p><p>detecção de não conformidades contidas nesses produtos e que podem provocar a não</p><p>aceitação dos mesmos. Nesta área é que operam os Ensaios Não Destrutivos.</p><p>Definição de END: conjunto de técnicas utilizadas para inspecionar materiais acabados</p><p>ou semiacabados, visando à detecção de descontinuidades ou defeitos, sem alterar as</p><p>características químicas, físicas, mecânicas ou dimensionais, não causando assim</p><p>nenhum tipo de interferência no seu uso posterior.</p><p>Outra grande aplicação dos ensaios não destrutivos está na manutenção</p><p>preventiva, quando são detectadas descontinuidades geradas pelo o uso do equipamento</p><p>ou pela agressividade do meio ambiente e que podem levar o material a fadiga.</p><p>Com o passar dos anos mais empresas reconhecem nos ensaios não destrutivos</p><p>um meio de aumentar sua produção com qualidade, oferecendo aos clientes produtos</p><p>melhores a um custo mais baixo. Com a correta aplicação dos Ensaios Não Destrutivos</p><p>temos as seguintes vantagens:</p><p>- Melhor aproveitamento da matéria prima;</p><p>- Melhor nível de qualidade;</p><p>- Maior confiabilidade por parte do usuário;</p><p>- Custo de operação e produção menor;</p><p>- Prevenção do mau funcionamento de equipamentos evitando-se acidentes, paradas</p><p>operacionais, lucros cessantes, depreciação do patrimônio, etc.</p><p>Os testes não destrutivos mais empregados na inspeção de peças e instalações</p><p>são: o ensaio visual, líquido penetrante, ensaio por partículas magnéticas, correntes</p><p>parasitas, ultrassom, exame radiográfico (raios X e Gama), análise de deformações,</p><p>análise de vibrações, termografia, estanqueidade e emissão acústica.</p><p>Para que esses testes apresentem resultados convincentes e dentro da técnica</p><p>correta, é necessário que os seguintes itens sejam considerados:</p><p>- Pessoal treinado e qualificado;</p><p>- Procedimento de execução do ensaio qualificado;</p><p>- Equipamentos aferidos e calibrados de acordo com as normas vigentes;</p><p>- Normas e critérios de aceitação bem definidos.</p><p>2. O ensaio visual</p><p>O ensaio visual é a técnica de inspeção mais antiga dentro das atividades</p><p>realizadas no setor industrial. É sempre o primeiro ensaio a ser realizado em qualquer</p><p>tipo de material ou componente. Embora essa técnica seja limitada à detecção de</p><p>descontinuidades superficiais e visíveis a olho nu, se aplicada antes, durante e após as</p><p>diversas fases de montagem de uma peça, pode reduzir sensivelmente a incidência de</p><p>descontinuidades, que só viriam a ser detectadas após a aplicação dos ensaios não</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>5</p><p>destrutivos convencionais. O ensaio visual também assume enorme importância, quando</p><p>aplicado às soldas, uma vez que acompanha a operação de soldagem desde o início,</p><p>detectando descontinuidades quando ainda é possível corrigi-las na origem. Pelas suas</p><p>características, o ensaio visual é e continuará sendo por muito tempo ainda, o teste não</p><p>destrutivo mais usado. Dada à facilidade de sua execução, é comum que inspetores mal</p><p>treinados tirem conclusões errôneas das informações que trazem do campo. O</p><p>aprendizado técnico, o treinamento, a experiência e o conhecimento das limitações do</p><p>ensaio é que formarão inspetores habilitados a emitirem laudos tecnicamente corretos.</p><p>2.1 Vantagens</p><p>- Baixo custo (não utiliza equipamentos especiais);</p><p>- Simplicidade (exige apenas boa iluminação, limpeza adequada da superfície e boa</p><p>acuidade visual do inspetor);</p><p>- Permite a detecção e eliminação de possíveis descontinuidades antes de se iniciar ou</p><p>completar a soldagem;</p><p>- Quando realizado antes de outros ensaios, aumenta a eficiência destes além de</p><p>reduzir o custo da obra.</p><p>2.2 Limitações</p><p>- A percepção e a identificação correta de uma descontinuidade depende da</p><p>experiência do inspetor;</p><p>- Só possibilita detectar descontinuidades superficiais.</p><p>3. A inspeção subaquática</p><p>A inspeção subaquática tem como finalidade fazer um acompanhamento</p><p>periódico do estado geral de estruturas submersas, visando aumentar a segurança, a</p><p>continuidade operacional e a preservação desse grande patrimônio, além de verificar</p><p>controle automático</p><p>de praticamente todas as operações necessárias para a sua execução, com certa</p><p>capacidade de autoajuste e com a mínima interferência do operador de soldagem.</p><p>Soldagem Semiautomática (“Semiautomatic Welding”) – soldagem com controle</p><p>automático da alimentação de metal de adição, mas com controle manual pelo soldador</p><p>do posicionamento da tocha, avanço e de seu acionamento.</p><p>Tratamento Térmico de Alívio de Tensões (“Stress Relief Heat Treatment”) –</p><p>aquecimento uniforme de um equipamento, estrutura ou parte dos mesmos a uma</p><p>temperatura suficiente, para relaxar a maior parte das tensões residuais, seguido de</p><p>resfriamento uniforme.</p><p>Sopro Magnético (“Arc Blow”) - deflexão de um arco elétrico, de seu percurso</p><p>normal, devido a forças magnéticas.</p><p>Zona Afetada pelo Calor (“Heat-Affected Zone”) – região do metal de base que não</p><p>foi fundida durante a soldagem, mas cuja microestrutura e propriedades mecânicas</p><p>foram alteradas devido a geração de calor imposta pela soldagem, brasagem ou corte.</p><p>Zona Termicamente Afetada – ver termo zona afetada pelo calor.</p><p>Zona de Ligação ou linha de fusão (“weld Interface”) – a interface entre o metal de</p><p>solda e o metal de base em um processo de soldagem.</p><p>1</p><p>2 3</p><p>4 4</p><p>1- Zona fundida.</p><p>2- Zona de ligação.</p><p>3- ZTA.</p><p>4- Metal de base</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>64</p><p>8.4.2 Processos de soldagem</p><p>Para soldar é preciso tempo, calor e/ou pressão. Sobre esta aparente simplicidade</p><p>baseiam-se quase 50 processos fundamentais de soldagem. A solda é definida como</p><p>uma junção de peças metálicas, cujas superfícies se tornam plásticas ou liquefeitas, por</p><p>ação de calor ou de pressão, ou mesmo ambos. Pode ou não ser empregado metal de</p><p>adição para executar a união definitiva das peças.</p><p>Os processos de soldagem são classificados mais comumente pela fonte de</p><p>energia térmica (química, mecânica, energia radiante e elétrica). Vamos nos preocupar</p><p>aqui somente com a fonte de origem elétrica que abrange os processos do arco elétrico e</p><p>resistência elétrica, sendo que somente o primeiro nos interessa, devido ao seu largo</p><p>emprego na indústria pesada.</p><p>Na atualidade, a solda tem sido o processo mais freqüentemente utilizado nas</p><p>junções entre peças. A seguir, são apresentadas algumas vantagens da solda em</p><p>comparação com outros processos, tais como rebitar, aparafusar, usinar, etc.</p><p>Vantagens: redução do peso; economia de tempo; melhor fluxo da força; suporta</p><p>elevadas solicitações mecânicas e facilita a montagem de grandes estruturas utilizando</p><p>partes menores que podem ser montadas no próprio local, simplificando o transporte e</p><p>diminuindo custos, etc.</p><p>Desvantagens: não são desmontáveis; nos processos de soldagem ocorrem tensões,</p><p>trincas e deformações; exige acabamento posterior e em trabalhos especiais exige mão-</p><p>de-obra qualificada, análise e ensaio dos cordões de solda.</p><p>Soldagem elétrica ao arco voltaico</p><p>A fusão do material origina-se da ação direta e localizada de um arco voltaico,</p><p>estabelecido entre duas partes metálicas que, devido ao efeito Joule, se fundem e</p><p>passam a formar uma massa única. O efeito Joule é o aquecimento de um material</p><p>quando este é submetido à passagem de corrente elétrica. O calor do arco derrete o</p><p>metal de base, formando uma cavidade ou cratera na peça a ser soldada e funde a</p><p>extremidade do eletrodo. Esta extremidade fundida passa através do arco, sendo</p><p>depositada na cavidade fundida da peça formando a poça de fusão. Como o material é</p><p>virtualmente transportado através do arco, isto explica a realização de soldas em</p><p>posições em que a gravidade não colabora muito como é o caso da soldagem sobre-</p><p>cabeça.</p><p>Arco voltaico- é a passagem de grande quantidade de corrente elétrica através de uma</p><p>atmosfera gasosa que separa dois eletrodos submetidos a uma diferença de potencial.</p><p>A principal vantagem da utilização do arco voltaico como fonte de energia é a</p><p>grande concentração de calor, possibilitando a obtenção de elevadas temperaturas num</p><p>espaço pequeno. O arco elétrico é formado, quando uma corrente elétrica, com</p><p>características determinadas, passa entre dois eletrodos separados por pequena distância.</p><p>Eletrodo - condutor metálico por onde uma corrente elétrica entra e sai num sistema.</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>65</p><p>Na soldagem elétrica, um eletrodo é a vareta de solda e o outro é o metal de base. O</p><p>arco é estabelecido tocando-se o metal de base levemente com o eletrodo e afastando-o,</p><p>a seguir, cerca de 3 a 6 mm. Quando o eletrodo toca a chapa, uma corrente elétrica</p><p>circula e, quando ele é afastado, ela continua a circular na forma de um arco, através do</p><p>pequeno afastamento existente. Isto ocorre, porque o ar existente no espaço de</p><p>separação torna-se ionizado (bom condutor), permitindo que a corrente continue a</p><p>passar na forma de arco elétrico mesmo que a separação aumente.</p><p>Importante: o eletrodo tem que tocar a chapa antes de iniciar o arco porque, por menor</p><p>que seja a separação, uma corrente elétrica, com a voltagem utilizada na soldagem, não</p><p>conseguirá ultrapassar a camada de ar existente entre o eletrodo e a chapa (tem que</p><p>haver a ionização do ar). Tomando como exemplo de gás o próprio ar atmosférico, dois</p><p>eletrodos afastados 1 mm um do outro, necessitariam de um potencial da ordem de 4000</p><p>V para estabelecer um arco elétrico. A ionização ocorre quando o gás passa a ter íons e</p><p>elétrons livres (que facilitarão o transporte de cargas elétricas). Quando se encontra</p><p>neste estado, o gás recebe o nome de plasma.O plasma, devido ao fato de ser constituído</p><p>de igual número de partículas positivas (prótons) e negativas (elétrons), existe apenas</p><p>em condições muito especiais que impedem que estas partículas se reúnam novamente.</p><p>Essas condições especiais são encontradas em pressões muitas elevadas ou muito</p><p>baixas, altíssimo aquecimento, no bombardeio de átomos com elétrons ou na aplicação</p><p>de correntes de alta frequência. O arco voltaico em soldagem é uma forma particular de</p><p>plasma mantida pelo estabelecimento de uma diferença de potencial elétrico entre dois</p><p>eletrodos.</p><p>O arco é gerado por elétrons, fluindo do pólo negativo para o positivo, havendo</p><p>conversão da energia elétrica em luz e calor. Dois terços (2/3) do calor gerado ocorre</p><p>perto do polo positivo, que se funde em forma de cratera (com temperatura de cerca de</p><p>4000C); o terço restante, no polo negativo.</p><p>Dentre os processos de soldagem que utilizam o arco elétrico como fonte de</p><p>energia, destacam-se:</p><p>- Soldagem com eletrodo revestido;</p><p>- Soldagem a arco submerso;</p><p>- Soldagem Tig;</p><p>- Soldagem Mig/ Mag;</p><p>- Soldagem Hiperbárica Seca e Molhada.</p><p>Soldagem com eletrodo revestido (Shielded Metal Arc Welding – SMAW)</p><p>É o processo mais utilizado devido a sua versatilidade, principalmente na</p><p>soldagem de aços. É utilizado em todos os ramos da indústria devido aos seguintes</p><p>fatores:</p><p> Simplicidade do equipamento;</p><p> Resistência e qualidade das soldas executadas;</p><p> Grande flexibilidade na soldagem de metais com diversas geometrias e faixa grande</p><p>de espessuras;</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>66</p><p> Baixo custo em comparação com outros processos.</p><p>As desvantagens do processo são a baixa produtividade, os cuidados especiais</p><p>que são necessários no tratamento e manuseio dos eletrodos revestidos e o grande</p><p>volume de gases e fumos gerados durante a soldagem.</p><p>A soldagem é realizada com o calor de um arco elétrico gerado entre a</p><p>extremidade do eletrodo metálico revestido e a peça. O calor gerado pelo arco funde o</p><p>metal de base, a alma do eletrodo e o revestimento. As gotas de metal fundido são</p><p>transferidas através do arco para a poça de fusão, sendo protegidas da contaminação</p><p>atmosférica pelos gases produzidos durante a decomposição do revestimento. A escória</p><p>líquida flutua em direção à superfície</p><p>da poça de fusão, onde protege o metal de solda</p><p>contra os contaminantes atmosféricos, absorvendo também as impurezas que são</p><p>levadas à superfície e que ficam aprisionadas. Além disso, reduz a velocidade de</p><p>resfriamento do metal fundido para permitir o escape de gases e também controla o</p><p>contorno, a uniformidade e a aparência geral do cordão de solda. Isso é particularmente</p><p>importante nas juntas em ângulo.</p><p>Esse processo é tão importante que normalmente, nenhuma liga metálica de aço</p><p>é colocada à disposição do mercado sem que haja um eletrodo próprio para soldá-la. Por</p><p>este motivo é que existe uma grande variedade de eletrodos disponíveis.</p><p>Soldagem com eletrodo revestido</p><p>Fabricação do eletrodo revestido</p><p>Eletrodos revestidos para aços carbono são constituídos de dois elementos que</p><p>são a alma metálica e o revestimento. A alma metálica possui elementos residuais,</p><p>porém os teores de fósforo e enxofre devem controlados (ser muito baixo) para evitar</p><p>fragilização no metal de solda. A matéria prima para a alma metálica é um fio-máquina.</p><p>Este é laminado a quente na forma de bobinas e posteriormente trefilado a frio até o</p><p>diâmetro adequado. Depois é retificado e cortado no comprimento adequado. As</p><p>principais funções da alma são conduzir a corrente elétrica e fornecer metal de adição</p><p>para a junta.</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>67</p><p>Os constituintes do revestimento (existem centenas), são cuidadosamente</p><p>pesados, misturados a seco — mistura seca — e então é adicionado o silicato de sódio</p><p>e/ou potássio — mistura úmida — que é compactada em um cilindro e alimentada à</p><p>prensa extrusora. O revestimento é extrudado sobre as varetas metálicas que são</p><p>alimentadas através da prensa extrusora a uma velocidade muito alta. Nas extremidades</p><p>do eletrodo o revestimento é removido para garantir o contato elétrico e assegurar uma</p><p>abertura de arco fácil. Os eletrodos são então identificados com a marca comercial e sua</p><p>classificação antes de entrar no forno de secagem, onde eles sofrem um ciclo controlado</p><p>de aquecimento para assegurar o teor adequado de umidade antes de embalá-los.</p><p>Equipamento de soldagem</p><p>Como mostrado na figura abaixo, o equipamento consiste de uma fonte de</p><p>energia, cabos de ligação, um porta eletrodo (alicate de eletrodo), um grampo (conector</p><p>de terra) e eletrodo.</p><p>Equipamento de soldagem com eletrodo revestido</p><p>Fonte de energia</p><p>O suprimento de energia pode ser tanto corrente alternada como corrente</p><p>contínua com eletrodo negativo (polaridade direta), ou corrente contínua com eletrodo</p><p>positivo (polaridade inversa), dependendo das exigências de serviço.</p><p>Corrente contínua / polaridade direta: a peça é ligada ao pólo positivo e o eletrodo ao</p><p>negativo, desta forma o bombardeio de elétrons ocorrerá na peça, a qual será a parte</p><p>mais quente (usada na soldagem molhada e no corte submarino).</p><p>Corrente contínua / polaridade inversa: eletrodo positivo e peça negativa. O bombardeio</p><p>de elétrons ocorrerá na alma do eletrodo, o qual será a parte mais quente.</p><p>Cabos de soldagem</p><p>São usados para conectar o alicate de eletrodo e o grampo à fonte de energia.</p><p>Eles devem ser flexíveis para permitir fácil manipulação, especialmente do alicate de</p><p>eletrodo. Eles fazem parte do circuito de soldagem e consistem de vários fios de cobre</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>68</p><p>enrolados juntos e protegidos por um revestimento isolante e flexível (normalmente</p><p>borracha sintética).</p><p>Porta eletrodo e alicate de eletrodo</p><p>É simplesmente um alicate que permite ao soldador controlar e segurar o</p><p>eletrodo.</p><p>Grampo</p><p>É um dispositivo para conectar o cabo terra à peça a ser soldada.</p><p>Tipos e funções de consumíveis – Eletrodos</p><p>O eletrodo, no processo de soldagem com eletrodo revestido, tem funções</p><p>importantes como o estabelecimento do arco voltaico além de fornecer metal de adição</p><p>para a solda. O revestimento do eletrodo também tem funções importantes na soldagem,</p><p>podendo ser classificado de acordo com suas funções elétricas, físicas e metalúrgicas.</p><p>Elétricas - o revestimento é um mau condutor de eletricidade, isolando a alma do</p><p>eletrodo e evitando aberturas de arcos laterais. O revestimento contém silicatos de sódio</p><p>(Na) e potássio (K) que ionizam a atmosfera do arco. A atmosfera ionizada facilita a</p><p>passagem da corrente elétrica, dando origem a um arco estável.</p><p>Físicas e mecânicas – a queima do revestimento fornece gases para formação da</p><p>atmosfera protetora das gotículas do metal, contra ação do hidrogênio e oxigênio. O</p><p>revestimento funde e depois solidifica sobre o cordão de solda, formando uma escória</p><p>de material não metálico que protege o cordão de solda da oxidação pela atmosfera</p><p>normal, enquanto a solda está resfriando. Proporciona também o controle da taxa de</p><p>resfriamento.</p><p>Metalúrgicas - pode contribuir com elementos de liga, de maneira a alterar as</p><p>propriedades do cordão.</p><p>O revestimento é o principal componente de um eletrodo revestido. Podem ser</p><p>constituídos de vários produtos complexos, estando reunidos em três grandes grupos:</p><p>- Revestimentos a base mineral;</p><p>- Revestimentos a base de matéria orgânica;</p><p>- Revestimentos básicos (a base de carbonato de cálcio).</p><p>Preparação e limpeza das juntas</p><p>As peças a serem soldadas devem estar isentas de óleo, graxa, ferrugem, tinta,</p><p>resíduos do exame por líquido penetrante, areia e fuligem do pré-aquecimento a gás,</p><p>numa faixa de no mínimo 20 mm de cada lado das bordas.</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>69</p><p>Descontinuidades induzidas pelo processo</p><p>A solda obtida pela soldagem com eletrodo revestido pode conter quase todos os</p><p>tipos de descontinuidades. A seguir estão listadas algumas descontinuidades que podem</p><p>ser encontradas quando este processo é usado.</p><p>Porosidade: de modo geral é causada pelo emprego de técnicas incorretas, pela</p><p>utilização de metal de base sem limpeza adequada, ou por eletrodo úmido. A porosidade</p><p>agrupada ocorre, às vezes, na abertura e fechamento do arco. A técnica de soldagem</p><p>com um pequeno passe a ré, logo após começar a operação de soldagem, permite ao</p><p>soldador refundir a área de início do cordão, liberando o gás e evitando este tipo de</p><p>descontinuidade.</p><p>Inclusões: são provocadas pela manipulação inadequada do eletrodo e pela limpeza</p><p>deficiente entre passes. É um problema previsível, no caso de projeto inadequado no</p><p>que se refere ao acesso à junta a ser soldada.</p><p>Falta de fusão: resulta de uma técnica de soldagem inadequada: soldagem rápida ou</p><p>lente demais, preparação inadequada da junta ou do material, projeto inadequado e</p><p>corrente baixa demais.</p><p>Mordedura, concavidade e sobreposição: ocorre por erro do soldador.</p><p>Trinca interlamelar: ocorre quando o metal de base, não suportando tensões elevadas</p><p>geradas pela contração da solda na direção da espessura, trinca-se em forma de degraus,</p><p>situados em planos paralelos à direção de laminação.</p><p>Trinca: ocorre certo tempo depois da execução da solda, sendo chamada, por isso, de</p><p>fissuração a frio. São ocasionadas pela presença de hidrogênio que fica retido na solda.</p><p>As fontes de hidrogênio mais comuns são a elevada umidade do ar, uso de eletrodos</p><p>úmidos, superfícies sujas, etc.</p><p>Soldagem a arco submerso (Submerged Arc Welding – SAW)</p><p>A soldagem a arco submerso une metais pelo aquecimento destes com um arco</p><p>elétrico, entre um eletrodo nu (ou vários eletrodos) e o metal de base. O arco está</p><p>submerso e coberto por uma camada de material granular fusível que é conhecido por</p><p>fluxo. Dispositivos automáticos asseguram a alimentação do eletrodo (ou eletrodos) a</p><p>uma velocidade conveniente de tal forma que sua ou suas extremidades mergulhem</p><p>constantemente no banho de fluxo em fusão.</p><p>A movimentação do arame em relação à peça faz progredir passo a passo o</p><p>banho de fusão que se encontra sempre coberto e protegido por uma escória que é</p><p>formada pelo fluxo e impurezas. Uma vantagem da soldagem a arco submerso é a sua</p><p>alta penetração. Também reduz a energia total de soldagem pela alta taxa de deposição.</p><p>Soldas que necessitam de vários passes no processo de soldagem com eletrodo</p><p>revestido, podem ser depositadas num só passe pelo processo a arco submerso.</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>70</p><p>Soldagem a arco submerso</p><p>Neste processo o soldador ou o operador de solda não necessita usar um</p><p>capacete ou máscara de proteção, mas como ele não pode ver através do fluxo, tem</p><p>dificuldades de acertar a direção do arco quando se perde o curso. Devido ao arco estar</p><p>oculto da vista e requerer um sistema de locação de curso, o processo de soldagem a</p><p>arco submerso tem flexibilidades limitadas. Isto é compensado por diversas vantagens,</p><p>tais como:</p><p>- Alta qualidade da solda e resistência;</p><p>- Taxa de deposição e velocidade de deslocamento extremamente alta;</p><p>- Nenhum arco de soldagem visível, minimizando requisitos de proteção;</p><p>- Pouca fumaça;</p><p>- Facilmente automatizável, reduzindo a necessidade de operadores habilidosos.</p><p>O processo de soldagem a arco submerso também solda uma faixa ampla de</p><p>espessuras e a maioria dos aços. Uma utilidade do processo de soldagem a arco</p><p>submerso está na soldagem de chapas espessas de aços, como vasos de pressão, tanques,</p><p>tubos de diâmetro grandes e vigas.</p><p>O processo de soldagem por arco submerso é limitado às posições de soldagem</p><p>plana e horizontal em ângulo.</p><p>Equipamento de soldagem</p><p>A soldagem a arco submerso é um processo automático ou semiautomático em</p><p>que a alimentação do eletrodo nu e o comprimento do arco são controlados pelo</p><p>alimentador de arame e pela fonte de energia. No processo automático, um mecanismo</p><p>de avanço movimenta tanto o alimentador de fluxo como a peça e normalmente um</p><p>sistema de recuperação do fluxo recircula o fluxo granular não utilizado.</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>71</p><p>Equipamento para soldagem a arco submerso</p><p>Fonte de energia</p><p>As principais fontes de energia para a soldagem a arco submerso são:</p><p>- Tensão variável de gerador de corrente contínua ou retificador;</p><p>- Tensão contínua de gerador de corrente contínua ou retificador;</p><p>- Transformador de corrente alternada.</p><p>Estas fontes de energia fornecerão altas correntes de trabalho que normalmente</p><p>estão numa faixa de 400 a 2000 A.</p><p>Preparação e limpeza da junta</p><p>A limpeza da junta e o alinhamento da máquina com a junta são particularmente</p><p>importantes na soldagem a arco submerso. No que se refere à limpeza, qualquer resíduo</p><p>de contaminação não removido pode redundar em porosidade e inclusões. Portanto</p><p>prevalecem, para a soldagem a arco submerso, todas as recomendações feitas para a</p><p>soldagem com eletrodo revestido.</p><p>Descontinuidades induzidas pelo processo</p><p>Na soldagem a arco submerso, a exemplo da soldagem com eletrodo revestido,</p><p>pode ocorrer quase todo tipo de descontinuidade, pelo menos as mais comuns.</p><p>Falta de Fusão - cordão espesso executado num único passe ou em soldagens muito</p><p>rápidas, ou seja, nos casos de baixa energia de soldagem.</p><p>Falta de Penetração - alinhamento incorreto da máquina / junta a ser soldada.</p><p>Inclusão de Escória - remoção de escória incorreta entre passes.</p><p>Mordeduras - velocidade rápida, corrente elevada.</p><p>Porosidade - alta velocidade de avanço da máquina e resfriamento rápido, limpeza</p><p>incorreta e arames com mais desoxidantes.</p><p>Trincas - temperatura alta ou baixa.</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>72</p><p>Soldagem Tig (Gas Tungsten Arc Welding – GTAW)</p><p>A soldagem TIG é a união de metais pelo aquecimento destes com um arco entre</p><p>um eletrodo de tungstênio não consumível e a peça. A proteção da poça de fusão,</p><p>durante a soldagem, é feita por um gás inerte ou mistura de gases inertes (hélio, argônio</p><p>ou mistura de gases inertes). Esse gás ou gases também possuem a função de transmitir</p><p>a corrente elétrica quando ionizados durante o processo. A soldagem pode ser feita com</p><p>ou sem metal de adição. Quando é feita com metal de adição, ele não é transferido</p><p>através do arco, mas é fundido pelo arco. O eletrodo que conduz a corrente é um arame</p><p>de tungstênio puro ou liga deste material.</p><p>Soldagem TIG</p><p>A área do arco é protegida da contaminação atmosférica pelo gás protetor que</p><p>flui do bico da pistola. O gás remove o ar eliminando o nitrogênio, oxigênio e</p><p>hidrogênio do contato com o metal fundido e com o eletrodo de tungstênio aquecido. A</p><p>camada de solda é suave e uniforme, requerendo pouco ou nenhum acabamento</p><p>posterior.</p><p>A soldagem TIG pode ser usada para executar soldas de alta qualidade na</p><p>maioria dos metais e ligas. Não há nenhuma escória e o processo pode ser usado em</p><p>todas as posições. Este processo é o mais lento dos processos manuais.</p><p>Pistola</p><p>Atmosfera protetora</p><p>Arco elétrico</p><p>Eletrodo de tungstênio</p><p>Metal de adição</p><p>Metal de adição</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>73</p><p>Equipamento de soldagem</p><p>A soldagem TIG é usualmente um processo manual, mas pode ser mecanizada e</p><p>até mesmo automatizada. O equipamento necessita ter:</p><p>- Um porta eletrodo com passagem de gás e um bico para direcionar o gás protetor ao</p><p>redor do arco e um mecanismo de garra para energizar e conter um eletrodo de</p><p>tungstênio, denominado pistola;</p><p>- Suprimento de gás protetor;</p><p>- Um fluxímetro e válvula reguladora da pressão do gás;</p><p>- Uma fonte de energia;</p><p>- Um suprimento de água de refrigeração, se a pistola é refrigerada a água.</p><p>Equipamento para soldagem TIG</p><p>Gases utilizados no processo</p><p>- Argônio (Arg), Hélio (He) e mistura de He e Arg.</p><p>Particularidades do processo</p><p>- Junta com excelente aspecto;</p><p>- Zona termicamente afetada pequena;</p><p>- Junta com tensões residuais pequenas;</p><p>- Possibilita soldar diversos tipos de materiais de diversas geometrias e espessuras;</p><p>- Soldador altamente especializado;</p><p>- Não forma escória;</p><p>- Processo lento;</p><p>- Pode utilizar ou não metal de adição, dependendo da espessura da junta a ser soldada.</p><p>Preparação e limpeza das juntas</p><p>A preparação e limpeza das juntas para soldagem TIG requerem todos os</p><p>cuidados exigidos para a soldagem com eletrodo revestido e mais:</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>74</p><p>- A limpeza do chanfro e bordas deve ser ao metal brilhante, numa faixa de 10 mm,</p><p>pelos lados interno e externo;</p><p>- Quando da deposição da raiz da solda deve ser empregada a proteção, por meio de gás</p><p>inerte, pelo outro lado da peça.</p><p>Descontinuidades induzidas pelo processo</p><p>Com exceção da inclusão de escória, todas as outras descontinuidades são</p><p>prováveis. A inclusão de tungstênio ocorre apenas com o contato do eletrodo na poça de</p><p>fusão.</p><p>Soldagem hiperbárica</p><p>A soldagem hiperbárica é um processo de soldagem ao arco elétrico em que</p><p>tanto o soldador quanto a região a soldar estão sob o efeito da pressão reinante no local</p><p>de trabalho. A soldagem hiperbárica submarina pode ser dividida em dois tipos:</p><p>- Soldagem hiperbárica molhada;</p><p>- Soldagem hiperbárica seca.</p><p>Soldagem hiperbárica molhada</p><p>É uma técnica onde tanto o soldador como as regiões a soldar estão em contato</p><p>direto com o meio aquoso. Ela é realizada utilizando o processo de soldagem manual ao</p><p>arco elétrico com eletrodo revestido. O revestimento do eletrodo é coberto por um</p><p>verniz vinílico aplicado em três demãos, com a finalidade de evitar o encharcamento do</p><p>eletrodo, dificultando a condução elétrica através da água e o descolamento do</p><p>revestimento por evolução gasosa devido à eletrólise. O porta-eletrodo</p><p>também é</p><p>isolado e tem polaridade negativa o que evita a corrosão por dissolução anódica. As</p><p>superfícies a serem unidas devem sofrer uma limpeza bastante apurada.</p><p>A soldagem submarina molhada é uma das técnicas mais interessantes para</p><p>reparo de estruturas submersas, principalmente pela rapidez de mobilização e</p><p>simplicidade. No Brasil vem sendo empregada com sucesso na indústria de petróleo</p><p>(instalação e reinstalação de anodos de sacrifício, solda de olhais, fixação de</p><p>braçadeiras, reparo de trincas de fadiga, etc.) e tem despertado muito interesse na área</p><p>de reparos navais, pela perspectiva de redução de custos, evitando a docagem da</p><p>embarcação.</p><p>Fenômenos físicos e metalúrgicos</p><p>A qualidade das soldas na soldagem submarina molhada é afetada pelo contato</p><p>direto do arco elétrico com o meio aquoso. As altas temperaturas geradas no processo</p><p>fazem com que a água entre em ebulição formando bolhas de vapor ao redor do arco, de</p><p>forma que a poça fundida fica constantemente isolada do meio aquoso por uma dessas</p><p>bolhas de vapor.</p><p>A água por ser um óxido relativamente instável, é facilmente decomposta pelo</p><p>calor gerado pelo arco elétrico, produzindo oxigênio e hidrogênio. Estes gases podem</p><p>novamente se recombinarem para formar vapor de água, ou serem absorvidos pelo</p><p>metal líquido. Essa absorção é fortemente influenciada pela profundidade, ou seja, pela</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>75</p><p>pressão ambiente onde a solda está sendo executada. Em virtude disso, podemos ter os</p><p>seguintes problemas:</p><p>- queda do teor de elementos desoxidantes com a profundidade;</p><p>- aumento da porosidade (poros de hidrogênio) do metal de solda com o aumento da</p><p>profundidade;</p><p>- ocorrência de trincas induzidas pelo hidrogênio na zona termicamente afetada</p><p>(ZTA) e no metal de solda;</p><p>- O resfriamento de 800 para 500</p><p>o</p><p>C é de aproximadamente 3 segundos, bem mais</p><p>rápido do que na soldagem convencional (5 vezes mais rápido). Deste modo a rápida</p><p>solidificação do metal retém escória e gases no metal de solda.</p><p>Segundo pesquisadores da área, o teor de hidrogênio difusível varia com o tipo</p><p>de revestimento. Alguns trabalhos têm mostrado que os eletrodos do tipo oxidante são</p><p>os que depositam solda com as menores quantidades de hidrogênio difusível e total,</p><p>sendo capazes de depositar cordões isentos de trincas induzidas por hidrogênio.</p><p>Porta eletrodo e eletrodo / soldagem hiperbárica molhada</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>76</p><p>O Processo está em constante evolução e vários eletrodos estão sendo testados e</p><p>em fase de aprimoramento (ESAB / CENPES – Petrobras).</p><p>Eletrodo revestido Hydroweld FS</p><p>Soldagem hiperbárica a seco</p><p>Soldador e região a soldar envoltos por uma campânula de soldagem, sendo que</p><p>logo após a chegada do soldador-mergulhador no interior da campânula, este se equipa</p><p>com o EPI de soldador e realiza a soldagem a seco, com o ambiente pressurizado com ar</p><p>comprimido ou mistura gasosa.</p><p>Os processos de soldagem com eletrodo revestido, MIG e TIG apresentam boa</p><p>aplicabilidade, sendo que à medida que a profundidade aumenta tem inicio as limitações</p><p>de cada processo, devido às mudanças nas reações metalúrgicas entre a atmosfera do</p><p>arco e poça de fusão, principalmente na soldagem com eletrodo revestido e MIG.</p><p>O processo MIG é sensível à pressão, sendo que a partir dos 40 metros de</p><p>profundidade a fusão fica incontrolável e os cordões apresentam aspecto ruim.</p><p>O processo com eletrodo revestido é o que apresenta melhor resultado na</p><p>soldagem de juntas, utilizando eletrodos básicos e com revestimentos especiais.</p><p>No processo TIG é mais fácil controlar a fusão do metal de adição, sendo mais</p><p>empregado na execução de passe de raiz.</p><p>Diversos reparos em dutos submarinos (oleodutos e gasodutos) da Petrobras já</p><p>foram realizados, comprovando a eficácia da técnica. As propriedades mecânicas das</p><p>juntas soldadas hiperbaricamente a seco, são superiores à soldagem molhada, sendo seu</p><p>custo bem mais elevado.</p><p>Soldagem hiperbárica utilizando campânula</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>77</p><p>8.4.3 Descontinuidades em juntas soldadas</p><p>Esse capítulo define os termos empregados na denominação de descontinuidades</p><p>geradas nos processos de soldagem ao arco elétrico. Esse glossário de termos técnicos é</p><p>uma adaptação da Norma ABNT NBR 16079-1:2012 Ensaios não destrutivos –</p><p>terminologia parte 1: descontinuidades em juntas soldadas.</p><p>Abertura de arco (“arc strike”) - imperfeição local na superfície do metal de base</p><p>resultante da abertura do arco elétrico. Nesta região há uma modificação microestrutural</p><p>(ZTA dura com presença de microtrincas) e uma tendência a fragilização, além de atuar</p><p>como um elemento nucleador de trinca e concentrador de tensão.</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>78</p><p>Abertura de arco no metal de base</p><p>Cavidade alongada (“elongated cavity”) - vazio não arredondado com a maior</p><p>dimensão paralela ao eixo da solda podendo estar localizado na solda ou na raiz da</p><p>solda.</p><p>Cavidade alongada na solda (1) e na raiz (2)</p><p>Concavidade (“concavity”) - reentrância na raiz da solda. Pode ser central, situada ao</p><p>longo do centro do cordão, ou lateral (situada nas laterais do cordão).</p><p>Concavidade central e lateral</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>79</p><p>Concavidade na raiz da solda (tubo e chapa)</p><p>Concavidade excessiva (“excessive concavity”) - solda em ângulo com a face</p><p>excessivamente côncava.</p><p>Concavidade excessiva</p><p>Convexidade excessiva (“excessive convexity”) - solda em ângulo com a face</p><p>excessivamente convexa.</p><p>Convexidade excessiva</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>80</p><p>Deposição insuficiente (“incompletely filled groove”). – insuficiência de metal na</p><p>face da solda.</p><p>Deposição insuficiente</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>81</p><p>Desalinhamento (“linear misalignment, high-low”) – junta soldada de topo, cujas</p><p>superfícies das peças, embora paralelas, apresentam-se desalinhadas, excedendo à</p><p>configuração de projeto.</p><p>Desalinhamento</p><p>Embicamento (“angular misalignment”) – deformação angular de junta soldada de</p><p>topo.</p><p>Embicamento</p><p>Falta de fusão (“lack of fusion”) – fusão incompleta entre a zona fundida e o metal de</p><p>base, ou entre passes da zona fundida, podendo estar localizada na zona de ligação,</p><p>entre passes ou então na raiz da solda.</p><p>Falta de fusão na zona de ligação, entre passes e na raiz da solda</p><p>Falta de fusão na zona de ligação</p><p>(HELLIER, Charles Handbook of Nondestructive Evaluation 2001, Fig.2-22 e MARQUEZE, C. M. e QUITES, A. M.</p><p>Descontinuidades em Soldas. Apostila. 1a Edição. Florianópolis, 1995)</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>82</p><p>A falta de fusão atua como um concentrador de tensão, podendo facilitar a</p><p>nucleação e propagação de trincas. Ainda pode reduzir a seção efetiva da solda.</p><p>Falta de penetração (“lack of penetration”) - insuficiência de</p><p>metal na raiz da solda.</p><p>A falta de penetração a semelhança da falta de fusão pode atuar como concentrador de</p><p>tensão, podendo facilitar a nucleação e propagação de trincas. Ainda pode reduzir a</p><p>seção efetiva da solda.</p><p>Falta de penetração</p><p>(Port, R. D. The Nalco Guide to Boiler Failure Analysis. Livro. 1a Edição. USA: MacGraw-Hill, 1991e Marqueze, C. M. e</p><p>Quites, A. M. Descontinuidades em Soldas. Apostila. 1a Edição. Florianópolis, 1995)</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>83</p><p>Inclusão de escória (“slag inclusion”) – material não metálico retido na zona fundida,</p><p>podendo ser alinhada (a/b), isolada (c) ou agrupada (d). Esta descontinuidade é</p><p>considerada detrimental quando ultrapassa valores propostos em norma por causar a</p><p>redução da área útil resistente e como concentrador de tensão. Pode servir de sítio para</p><p>o surgimento de trincas.</p><p>Inclusão de escória</p><p>(Marqueze, C. M. e Quites, A. M. Descontinuidades em Soldas. Apostila. 1a Edição. Florianópolis, 1995 e Hellier Charles J.</p><p>Handbook of Nondestructive Evaluation 2001, fig. 2 e 21)</p><p>Inclusão metálica (“metallic inclusion”) - metal estranho retido na zona fundida.</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>84</p><p>Mordedura (“undercut”) - depressão sob a forma de entalhe, no metal de base,</p><p>acompanhando a margem da solda. A mordedura reduz a espessura da seção</p><p>resistente enfraquecendo a junta soldada. Em uma junta submetida a tensões de</p><p>fadiga, a presença de mordeduras serve como pontos iniciais de ruptura, por</p><p>serem um concentrador de tensão.</p><p>Mordedura</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>85</p><p>Mordedura na raiz (“root undercut”) - mordedura localizada na margem da raiz da</p><p>solda.</p><p>Mordedura na raiz</p><p>Penetração excessiva (“excessive penetration”) - metal da zona fundida em excesso</p><p>na raiz da solda.</p><p>Penetração excessiva</p><p>Perfuração (“burn thru, excessive melt thru”) - furo na solda ou penetração</p><p>excessiva localizada, resultante da perfuração do banho de fusão durante a soldagem.</p><p>Perfuração</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>86</p><p>Poro (“gas pore”) – vazio arredondado, isolado e interno à solda.</p><p>Poro superficial – poro que emerge na superfície da solda.</p><p>Porosidade (“porosity, blow hole”) – conjunto de poros distribuídos de maneira</p><p>uniforme, entretanto não alinhado.</p><p>Porosidade</p><p>Porosidade agrupada (“clustered porosity”) – conjunto de poros agrupados.</p><p>Porosidade agrupada</p><p>Poros na face da solda</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>87</p><p>Porosidade alinhada (“linear porosity”) – conjunto de poros dispostos em linha,</p><p>seguindo uma direção paralela ao eixo longitudinal da solda.</p><p>Porosidade alinhada</p><p>Porosidade vermiforme (“worm-hole”) - conjunto de poros alongados ou em forma</p><p>de espinha de peixe situados na zona fundida.</p><p>Porosidade vermiforme</p><p>Estas descontinuidades são consideradas detrimentais quando ultrapassam</p><p>valores propostos em normas por servirem como redutores da área útil resistente. Além</p><p>disso, a porosidade aberta (aflorando à superfície) exerce um efeito de concentrador de</p><p>tensão, podendo servir de sítio preferencial ao surgimento de trincas.</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>88</p><p>Rechupe (“shrinkage”) – falta de metal resultante da contração da zona fundida.</p><p>Rechupe</p><p>Reforço excessivo (“excessive reinforcement”) - excesso de metal da zona fundida,</p><p>localizado na face da solda.</p><p>Reforço excessivo</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>89</p><p>Respingo (“spatter”) – glóbulos de metal de adição transferidos durante a soldagem e</p><p>aderidos à superfície do metal de base ou à zona fundida já solidificada.</p><p>Respingo</p><p>Sobreposição (“overlap”) - excesso de metal da zona fundida sobreposto ao metal de</p><p>base na margem da solda, sem estar fundido ao metal de base.</p><p>Sobreposição</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>90</p><p>Sobreposição detectada por líquido penetrante</p><p>Trinca (“crack”) - descontinuidade bidimensional produzida pela ruptura local do</p><p>material.</p><p>Trinca irradiante (“radiating crack“) – conjunto de trincas que partem de um mesmo</p><p>ponto, podendo estar localizada na zona fundida (a), na zona afetada termicamente (b)</p><p>ou no metal de base (c).</p><p>Trinca irradiante</p><p>(a) – trinca irradiante na zona fundida;</p><p>(b) – trinca irradiante na ZTA;</p><p>(c) – trinca irradiante no metal de base.</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>91</p><p>Trinca interlamelar (“lamellar tearing”) - trinca em forma de degraus, situados em</p><p>planos paralelos à direção de laminação, localizada no metal de base, próxima à zona</p><p>fundida.</p><p>Trinca interlamelar</p><p>(TWI. Faults in Fusion Welds in Constructional Steels. Livro. Cambridge:TWI, 1979 e Metalurgia e Soldagem, ESAB,</p><p>Figura 42, pág. 92, 2004)</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>92</p><p>Trinca longitudinal (“longitudinal crack”) – trinca com direção aproximadamente</p><p>paralela ao eixo longitudinal do cordão de solda, podendo estar localizada na zona</p><p>fundida (a), na zona de ligação (b), na zona termicamente afetada (c) ou então no metal</p><p>de base (d).</p><p>Trinca longitudinal</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>93</p><p>Trinca na margem (“toe crack“) – trinca que se inicia na margem da solda, localizada</p><p>geralmente na zona afetada termicamente.</p><p>Trinca na margem</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>94</p><p>Trinca ramificada (“branching crack”) - conjunto de trincas que partem de uma</p><p>mesma trinca, podendo estar localizada na zona fundida (a), na zona afetada</p><p>termicamente (b) ou então no metal de base (c).</p><p>Trinca ramificada</p><p>Trinca transversal (“transverse crack”) – trinca com direção aproximadamente</p><p>perpendicular ao eixo longitudinal do cordão de solda, podendo estar localizada na zona</p><p>fundida (a), na zona afetada termicamente (b) ou no metal de base (c).</p><p>Trinca transversal</p><p>Vejamos agora, o mecanismo de formação das trincas mais presentes em juntas</p><p>soldadas.</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>95</p><p>Trinca a quente ou de solidificação</p><p>Mecanismo de formação</p><p>As trincas a quente são formadas na fase final de solidificação, quando a tensão</p><p>gerada através dos grãos adjacentes formados excede a resistência do metal de solda</p><p>quase solidificado.</p><p>As teorias demonstram que a geração dessas descontinuidades deve-se a</p><p>separação de uma rede sólida (dendritas) por um contínuo e fino filme microsegregado</p><p>(fase pré-fusível formada a partir da presença de S, P, Nb, Si e C). A gravidade dessa</p><p>trinca apresenta</p><p>uma relação direta com a quantidade de impurezas e a geometria do</p><p>cordão.</p><p>Localização</p><p>Pode estar localizada na parte interna ou externa da cratera da zona fundida (1),</p><p>na cratera (2) ou ZTA (3).</p><p>Forma</p><p>- Irregular (macrotrinca – na ordem de algumas dezenas de mm e microtrinca – na</p><p>ordem de alguns décimos de mm);</p><p>- Bidimensional;</p><p>- Propagação preferencial intergranular perpendicularmente à direção de contração</p><p>(longitudinais ao cordão).</p><p>Influência em outras descontinuidades</p><p>As trincas de solidificação podem facilitar a nucleação de outras</p><p>descontinuidades como as trincas a frio, o processo de fadiga, aceleração da corrosão</p><p>sob tensão, mecanismo de fratura frágil, etc.</p><p>Meios de controle</p><p>Existem diversos meios como o controle do metal de solda e o de base (controle</p><p>metalúrgico) até o uso de condições favoráveis de soldagem (controle do processo).</p><p>Trinca a frio ou induzida pelo hidrogênio</p><p>Mecanismo de formação</p><p>A forma como o hidrogênio atua em conjunto com a concentração de tensão para</p><p>a formação das trincas a frio ainda não está bem entendida. A teoria mais aceita sugere</p><p>que as trincas se formem a partir da presença de hidrogênio atômico (H</p><p>+</p><p>) que se difunde</p><p>por sítios preferenciais como microporos, interfaces entre inclusões e matriz, ou outras</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>96</p><p>descontinuidades onde este se combina para formar H2. A molécula não consegue se</p><p>difundir pela rede e o hidrogênio se acumula. Este fenômeno causa uma maior pressão</p><p>na região onde o H2 encontra-se concentrado, e com isso levando ao rompimento da</p><p>rede e servindo como sítio para propagação da trinca.</p><p>Localização</p><p>Pode se localizar na parte interna ou externa da ZTA (1), próxima da linha de</p><p>fusão (2) ou então no metal de solda (3).</p><p>Forma</p><p>- Irregular (macrotrinca e microtrinca);</p><p>- Bidimensional;</p><p>- Propagação intergranular ou transgranular.</p><p>Influência em outras descontinuidades</p><p>De modo geral essa descontinuidade não influencia o aparecimento de outras</p><p>descontinuidades. No entanto, outras descontinuidades podem servir de nucleantes para</p><p>este tipo de trincas.</p><p>Meios de controle</p><p>Basicamente o controle para este tipo de trinca se resume em:</p><p>- Limpeza adequada da região a ser soldada;</p><p>- Uso de consumível (eletrodo) que fechem a janela de passagem do hidrogênio do</p><p>metal de solda para a ZTA;</p><p>- Utilização de consumível e processo que garantam teor de hidrogênio abaixo de 5</p><p>ml/100g.</p><p>- Controle dos parâmetros de soldagem (temperatura), propiciando a migração do H</p><p>+</p><p>em</p><p>direção à superfície;</p><p>- Procedimentos otimizados de deposição e projeto adequado da junta.</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>97</p><p>8.5 Noções sobre deformações (distorções)</p><p>Na fabricação de componentes soldados, outra não conformidade muito</p><p>observada é a chamada distorção (deformação). O processo de soldagem, com já foi</p><p>visto, envolve a produção de calor altamente localizado nas bordas das peças a serem</p><p>unidas. Dessa forma, tensões não uniformes se estabelecem devido à expansão e</p><p>contração do material aquecido. Se essas tensões geradas na expansão e contração</p><p>excederem o limite de escoamento do material, ocorrerá uma deformação plástica</p><p>localizada. Essa deformação causa uma redução permanente nas dimensões do</p><p>componente e a distorção da estrutura.</p><p>Os principais tipos de deformações são: a contração longitudinal, a contração</p><p>transversal, a distorção angular, o empenamento e a torção.</p><p>Fatores que afetam a distorção:</p><p>- Propriedades do material de base: por exemplo, o aço inoxidável tem um coeficiente</p><p>de expansão maior do que o aço carbono, e por este motivo é bem mais suscetível à</p><p>distorção.</p><p>- Grau de restrição: quando um componente é soldado e não se impõe nenhuma</p><p>restrição externa, ele se deforma para aliviar as tensões geradas durante o processo de</p><p>soldagem. A utilização de métodos de restrição, como cachorros em soldas de topo,</p><p>pode evitar o movimento e reduzir a distorção. Esses métodos, no entanto, podem gerar</p><p>tensões residuais no material após soldagem, havendo o risco da geração de trincas na</p><p>junta soldada ou na ZTA.</p><p>- Projeto da junta: as soldas de filete e de topo têm propensão para a distorção. Para</p><p>evitar a deformação é necessário adotar, sempre que possível, juntas duplo V ou então</p><p>compensar as tensões geradas pelo calor.</p><p>- Ajustagem das peças: ao montar o conjunto fazer um ponteamento adequado para</p><p>evitar o movimento relativo entre as peças durante a soldagem. Evitar também, a</p><p>abertura excessiva das juntas a soldar, para diminuir o risco de distorção.</p><p>- Procedimento de soldagem: quanto maior a diferença térmica na junta, maior</p><p>tendência à distorção. Como regra geral, o volume de solda deve ser mantido no</p><p>mínimo. Também a seqüência de soldagem e a técnica devem procurar balancear as</p><p>tensões termicamente induzidas em torno do eixo neutro do componente.</p><p>Prevenção e controle da deformação na soldagem</p><p>Medidas de prevenção e controle de deformação na soldagem devem ser</p><p>tomadas desde o projeto até a montagem final de um equipamento ou peça.</p><p>1-Evite soldagem excessiva.</p><p>2-Use chanfros duplos - menos metal de adição.</p><p>3-Use soldas intermitentes (sempre que possível).</p><p>4-Use o menor número de passes possível.</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>98</p><p>5-Posicionar as soldas próximas da linha neutra.</p><p>5-Planejar a sequência de soldagem.</p><p>7-Minimizar tempo de soldagem.</p><p>8-Planejar seqüência de montagem.</p><p>Correção das deformações</p><p>1-Ressoldar: goivar e soldar novamente.</p><p>2-Uso de prensas.</p><p>3-Aquecimento localizado pode ajudar.</p><p>A forma usada para a correção depende do código ou especificação considerada,</p><p>de acordo entre o fabricante e cliente ou, mesmo, dos equipamentos disponíveis.</p><p>Tipos de deformações</p><p>Contração longitudinal</p><p>Contração transversal</p><p>Deformação angular</p><p>Empenamento</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>99</p><p>9. Noções sobre fundidos, forjados e laminados</p><p>9.1 Conceitos básicos</p><p>Descontinuidade</p><p>É toda e qualquer imperfeição existente nos materiais ou peças. Por exemplo:</p><p>trincas, poros, riscos superficiais, mordeduras, etc. De modo mais completo e exato para</p><p>os propósitos do nosso estudo, podemos dizer que descontinuidade é a interrupção das</p><p>estruturas típicas de uma peça, no que se refere à homogeneidade de características</p><p>físicas, mecânicas ou metalúrgicas.</p><p>Defeito</p><p>Considera-se defeito a descontinuidade que por sua natureza, dimensão ou</p><p>efeitos acumulados, torna a peça inaceitável, por não satisfazer aos requisitos mínimos</p><p>de qualidade exigidos pela norma técnica aplicável. Como exemplo, temos o exame</p><p>visual de uma chapa metálica, que apresentou 2 trincas e 2 pequenas bolhas de gás,</p><p>numa área de 200cm</p><p>2</p><p>. A norma técnica aplicável a esse caso estabelece o seguinte:</p><p>- Trincas não são aceitas;</p><p>- Admite-se, no máximo, 4 pequenas bolhas de gás para cada 100 cm</p><p>2</p><p>chapa.</p><p>Logo a chapa não pode ser aceita, pois embora tenha apresentado apenas 2</p><p>bolhas em 200cm</p><p>2</p><p>, a mesma apresentou trincas, que são inaceitáveis em qualquer</p><p>norma. Neste caso, as bolhas representam descontinuidade do material, enquanto que as</p><p>trincas representam defeito.</p><p>9.2 Processos de fabricação</p><p>A transformação dos metais e ligas metálicas em peças de uso industrial pode ser</p><p>realizada por intermédio de inúmeros processos. Neste curso, estudaremos três desses</p><p>processos de conformação que são a fundição, o forjamento e a laminação.</p><p>Fundição</p><p>Fundição é um processo de</p><p>fabricação de peças metálicas no qual o</p><p>metal líquido preenche a cavidade</p><p>de um</p><p>molde com o formato e as medidas da peça</p><p>que se quer fabricar.</p><p>“Todo defeito é uma descontinuidade, mas</p><p>nem toda descontinuidade é um defeito”</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>100</p><p>Fundição</p><p>É um processo de fabricação inicial que</p><p>permite a produção de peças com formas</p><p>praticamente definitivas e com limitações mínimas</p><p>em termos de tamanho, de forma e de</p><p>complexidade. É também por esse processo que são</p><p>fabricados os lingotes. Os lingotes são conformados</p><p>mecanicamente para produzirem chapas, placas e</p><p>perfis.</p><p>O processo de fundição se aplica a vários tipos de metais, tais como aços, ferros</p><p>fundidos, alumínio, cobre, zinco, magnésio e respectivas ligas, desde que tenham as</p><p>propriedades necessárias para esse processo como, por exemplo, temperatura de fusão</p><p>(temperatura em que o metal passa do estado sólido para o líquido), fluidez (capacidade</p><p>de uma substância escoar com uma maior ou menor facilidade), etc.</p><p>Temperatura de fusão e fluidez</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>101</p><p>A fundição foi descoberta há muito tempo atrás (em torno de cinco mil anos).</p><p>Tudo começou com a fundição do cobre, depois foi a vez do bronze e só mais tarde foi</p><p>iniciada a fundição do ferro.</p><p>Fundição dos metais na antiguidade</p><p>Vantagens da fundição em relação aos outros processos de conformação: os</p><p>outros processos utilizam produtos semiprontos como chapas, barras, perfis, tubos, fios</p><p>e arames, produtos que requerem uma série de etapas de fabricação antes de serem</p><p>transformados em uma peça. Já a fundição parte direto do metal líquido não precisando</p><p>que a matéria prima passe por outros processos para fabricar uma peça. Pode produzir</p><p>peças de qualquer forma e espessura. É um processo que permite um alto grau de</p><p>automatização e tolerância dimensional (faixa dentro da qual uma medida pode variar).</p><p>A fundição abrange uma série de processos, cada um dos quais apresentando</p><p>características próprias. Esses processos são: a fundição em areia, em coquilha, sob</p><p>pressão e outros processos.</p><p>Etapas do processo</p><p>1- Confecção do modelo (modelagem)</p><p>O modelo tem o formato aproximado da peça que vai ser fundida. A partir dele</p><p>que é feito o molde em que o metal líquido vai ser colocado e vai se solidificar. O</p><p>modelo pode ser fabricado em madeira, aço, alumínio e resina plástica.</p><p>Fabricação do modelo</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>102</p><p>2- Confecção do molde (moldagem)</p><p>Molde é o recipiente que recebe o metal fundido para a confecção da peça. É</p><p>feito de material refratário (resistente ao calor) No exemplo abaixo, é utilizado areia</p><p>misturada com um aglomerante. O molde é feito a partir do modelo.</p><p>Fabricação do molde</p><p>3- Confecção do macho</p><p>O macho é utilizado para formar os furos, os vazios e as reentrâncias das peças.</p><p>Antes de fechar os moldes para receber o metal líquido, os machos são colocados.</p><p>Confecção dos machos</p><p>4- Fusão do metal</p><p>Fusão do metal</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>103</p><p>5- Vazamento no molde</p><p>Vazamento do metal líquido no molde</p><p>6- Desmoldagem</p><p>Retirada do molde</p><p>7- Limpeza e rebarbação</p><p>Etapa onde são retiradas as rebarbas e todas as</p><p>sobras de metal.</p><p>Descontinuidades em fundidos</p><p>Chapelim (“chaplet”) – descontinuidade proveniente da fusão incompleta dos suportes</p><p>de resfriadores ou machos.</p><p>Crosta (“scab”) - saliência superficial constituída de</p><p>inclusão de areia, recoberta por fina camada de metal poroso.</p><p>(Beeley, P. Foundry Technology. Ed. Butterworth-Heinemann, 2001, fig.5.3, pág.57)</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>104</p><p>Desencontro (“shift”) – descontinuidade proveniente de deslocamento das faces de</p><p>contato das caixas de moldagem.</p><p>Enchimento incompleto (“misrun”) – insuficiência de metal fundido na peça.</p><p>Gota fria (“cold shut”) - glóbulos parcialmente incorporados à superfície da peça,</p><p>provenientes de respingos de metal líquido nas paredes do molde.</p><p>Gota fria</p><p>Inclusão (“insert”) – retenção de pedaços de macho ou resfriadores no interior da peça.</p><p>Inclusão de areia (“sand inclusion”) – areia desprendida do molde e retida no metal</p><p>fundido.</p><p>Metal frio (“shut metal”) - descontinuidade proveniente do encontro de duas correntes</p><p>de metal fundido que não se caldearam.</p><p>Metal frio</p><p>(Beeley, P. Foundry Technology. Ed. Butterworth-Heinemann, 2001, fig.51, pág.241)</p><p>Porosidade (“porosity”) – conjunto de poros causado pela retenção de gases durante a</p><p>solidificação.</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>105</p><p>Queda de bolo (“crush”) – descontinuidade proveniente de esboroamento dentro do</p><p>molde.</p><p>Rabo de rato (“rat tail”) – depressão na superfície da peça causada por ondulações ou</p><p>falhas na superfície do molde.</p><p>Rabo de rato</p><p>(Beeley, P. Foundry Technology. Ed. Butterworth-Heinemann, 2001, Fig. 5.4, pág. 248)</p><p>Rechupe (“shrinkage cavity”) - vazio resultante da contração de solidificação.</p><p>Rechupe no interior de uma peça</p><p>Segregação (“segregation”) - concentração localizada de elementos de liga ou</p><p>impurezas.</p><p>Trinca de contração (“hot tear”)</p><p>- descontinuidade bidimensional</p><p>resultante da ruptura local do</p><p>material, causada por tensões de</p><p>contração, podendo ocorrer</p><p>durante ou subseqüentemente à</p><p>solidificação.</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>106</p><p>Veio (“veining, fin”) – descontinuidade na superfície da peça, tendo a aparência de um</p><p>vinco, causada por movimentação ou trinca do molde de areia.</p><p>Veio</p><p>Forjamento</p><p>O forjamento é um processo de conformação mecânica que mediante a aplicação</p><p>de esforços mecânicos altera plasticamente a forma dos materiais com controle e</p><p>obtenção adicional de suas propriedades físicas e mecânicas. É a mais antiga arte de</p><p>transformação dos metais, sendo a sua origem ligada aos antigos ferreiros. O</p><p>desenvolvimento de máquinas para substituir os braços do ferreiro ocorreu num</p><p>primeiro momento, durante a revolução industrial. Atualmente, existe uma grande</p><p>variedade de máquinas de forja, capazes de fazer peças que variam desde um parafuso</p><p>até uma asa inteira de avião.</p><p>O processo de forjamento pode ser classificado de acordo com a temperatura de</p><p>trabalho, ou seja, o material a ser conformado pode ser ou não previamente aquecido a</p><p>uma determinada temperatura. Sendo assim, podemos ter duas classificações</p><p>fundamentais: conformação a quente ou a morno (processo mais largamente utilizado) e</p><p>a conformação a frio.</p><p>Conformação após aquecimento (quente/morno): permite grandes deformações, menor</p><p>valores de esforços, boa precisão dimensional e ótimas propriedades físicas e</p><p>mecânicas.</p><p>Conformação sem aquecimento (frio): deformação limitada; necessita de maior esforço</p><p>mecânico, ótima precisão, boas propriedades físicas e mecânicas.</p><p>Nos processos de forja são utilizados dois equipamentos básicos: o martelo e as</p><p>prensas de forjar.</p><p>Martelamento - é feito por aplicação de golpes rápidos e sucessivos no metal. A pressão</p><p>máxima acontece quando o martelo bate no metal decrescendo rapidamente de</p><p>intensidade a medida que a energia do golpe é absorvida</p><p>na deformação do material. O</p><p>martelamento produz deformação principalmente nas camadas superficiais da peça.</p><p>Pontas de eixo, discos de turbina e virabrequim são alguns dos produtos forjados</p><p>fabricados por martelamento. Os martelos de forja aplicam golpes rápidos e sucessivos</p><p>no material através de uma massa de 200 a 3000 kg que caem livremente ou são</p><p>impulsionadas de uma altura que pode variar de 1 a 3,5 metros.</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>107</p><p>Pontas de eixo e virabrequim</p><p>Prensagem – na prensagem o metal fica sujeito a força de compressão em baixa</p><p>velocidade e a pressão máxima é atingida pouco antes de a carga ser retirada. A força é</p><p>aplicada gradativamente. Assim as camadas mais profundas da estrutura do material são</p><p>atingidas tornando a deformação mais regular do que no martelamento.</p><p>No forjamento por prensagem as prensas mecânicas de curso limitado são</p><p>acionadas por eixos excêntricos que podem aplicar cargas entre 100 e 8000 toneladas. Já</p><p>as prensas hidráulicas podem ter grande curso e são acionadas por pistões hidráulicos.</p><p>Sua capacidade de aplicação de carga fica entre 300 e 50.000 toneladas, mas elas são</p><p>bem mais caras.</p><p>Prensa hidráulica</p><p>As operações de forjamento são realizadas a quente. As peças são aquecidas</p><p>uniformemente em temperatura adequada. Os materiais podem ser aquecidos em vários</p><p>tipos de forno (forno de câmara, forno de atmosfera controlada, por indução, etc.). Toda</p><p>operação de forjamento precisa de uma matriz que fornece o formato final da peça. Elas</p><p>são submetidas há altas tensões de compressão, altas solicitações térmicas e choques</p><p>mecânicos. Por causa dessas complicadas condições de trabalho, as matrizes são feitas</p><p>de blocos de aço-liga forjados e tratados termicamente. O forjamento pode ser feito em</p><p>matrizes abertas ou fechadas.</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>108</p><p>Forjamento em matriz fechada e aberta</p><p>Descontinuidades em forjados</p><p>Dobra (“lap”) – é uma descontinuidade produzida quando duas superfícies do metal</p><p>dobram-se uma contra a outra sem se fundirem completamente.</p><p>Dobra</p><p>(Hellier, Charles J. Handbook of Nondestructive Evaluation. Ed. McGraw-Hill, 2001, fig 2-19)</p><p>Ruptura causada por deformação (Burst) – é uma descontinuidade caracterizada por</p><p>uma ruptura localizada no material, causada por temperatura baixa ou esforço excessivo</p><p>sobre o material.</p><p>Ruptura</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>109</p><p>Laminação</p><p>É um processo de conformação mecânica, no qual o metal é forçado a passar</p><p>entre dois cilindros, girando em sentidos opostos, com a mesma velocidade superficial,</p><p>afastados entre si por uma distância menor que o valor de espessura da peça a ser</p><p>deformada.</p><p>Laminação</p><p>Ao passar entre os cilindros, o metal sofre deformação plástica: a espessura é</p><p>reduzida e o comprimento e a largura são aumentados.</p><p>Pela laminação, o perfil obtido pode ser o definitivo e a peça resultante pronta</p><p>para ser usada, como por exemplo, trilhos, vigas, etc., ou o perfil obtido corresponde ao</p><p>de um produto intermediário a ser empregado em outros processos de conformação</p><p>mecânica como, por exemplo, tarugos para forjamento, chapas para estampagem</p><p>profunda, etc.</p><p>Laminação em barras</p><p>Laminação em chapas</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>110</p><p>Descontinuidades em laminados</p><p>Dobra (“lap”) – descontinuidade localizada na superfície da peça, causada pelo</p><p>achatamento de saliências existentes no lingote que dobram e não se caldeiam com o</p><p>restante do material.</p><p>Dobra de forjamento</p><p>Dupla laminação (“lamination”) – é uma descontinuidade plana, normalmente</p><p>paralela à superfície da chapa, causada pelo achatamento de rechupe (ou de porosidade)</p><p>existente no lingote, porém sem ocorrência de um caldeamento nessa região.</p><p>Dupla laminação</p><p>(Hellier, Charles J. Handbook of Nondestructive Evaluation. Ed. McGraw-Hill, 2001, fig 2-18)</p><p>Segregação (“segregation”) – a segregação é uma descontinuidade proveniente da</p><p>fundição, durante a solidificação do lingote, que através da laminação assume uma</p><p>orientação definida.</p><p>Segregação</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>111</p><p>Lasca (“seam”) - descontinuidade superficial alinhada proveniente de inclusão ou de</p><p>porosidade não caldeada durante a laminação.</p><p>Lasca</p><p>(Hellier, Charles J. Handbook of Nondestructive Evaluation. Ed. McGraw-Hill, 2001, fig. 2-32)</p><p>10. Noções sobre corrosão</p><p>10.1 Definição</p><p>Corrosão é a deterioração de materiais metálicos ou não, por ação química ou</p><p>eletroquímica do meio ambiente, aliada ou não a esforços mecânicos. (Fonte: Vicente</p><p>Gentil – Corrosão – LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora S.A., 3</p><p>a</p><p>Edição,</p><p>1996).</p><p>O metal normalmente usado na construção de estruturas offshore é o aço. Este é</p><p>composto principalmente de ferro e carbono, possuindo ainda outros elementos de liga.</p><p>O ferro no seu estado natural é encontrado sob a forma de óxido de ferro, Fe2O3 (que</p><p>possui baixo nível de energia interna). Ele é transformado em aço por meio de um</p><p>processo chamado de metalurgia. Durante esse processo, uma quantidade significativa</p><p>de energia é adicionada a essa liga metálica. Assim, o nível de energia do metal assim</p><p>obtido é mais elevado que o do composto que o originou. Havendo condições propícias,</p><p>ocorrem as reações de corrosão que devolvem o metal à sua forma original de</p><p>composto, obviamente liberando energia. Podemos dizer então que a corrosão é o</p><p>processo inverso das reações metalúrgicas de obtenção do metal.</p><p>Ciclo dos metais</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>112</p><p>10.2 Formas de corrosão</p><p>As formas de corrosão definem a aparência da superfície corroída. As principais</p><p>formas são:</p><p>Corrosão uniforme: o processo corrosivo se processa uniformemente em toda a</p><p>superfície metálica. Esta forma de corrosão geralmente é ocasionada pela formação de</p><p>micropilhas de ação local, sendo o tipo mais comum de corrosão, principalmente em</p><p>estruturas expostas à atmosfera e a outros meios que atuam de maneira uniforme sobre a</p><p>superfície metálica.</p><p>Corrosão uniforme</p><p>Corrosão por placas: A corrosão se processa na superfície metálica em forma de placas,</p><p>que ao se tornarem espessas, se desprendem, voltando a expor a superfície do material a</p><p>novo ataque. É comum em metais que formam película inicialmente protetora, mas que,</p><p>ao se tornarem espessas, fraturam e perdem aderência.</p><p>Corrosão por placas em flanges, parafusos, porcas, piso gradeado e amarra</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>113</p><p>Corrosão alveolar: a corrosão se processa na superfície metálica produzindo sulcos ou</p><p>escavações semelhantes a alvéolos, apresentando fundo arredondado e profundidade</p><p>geralmente menor que seu diâmetro. Essa corrosão é bastante comum em metais que</p><p>formam película semiprotetora ou nos casos de corrosão sob depósito (pilha de aeração</p><p>diferencial).</p><p>Corrosão alveolar</p><p>Corrosão por pites (pitiforme ou puntiforme): a corrosão se processa em pontos ou em</p><p>pequenas áreas localizadas na superfície metálica produzindo pites, que são cavidades</p><p>que apresentam o fundo em forma angulosa e profundidade geralmente maior que seu</p><p>diâmetro.</p><p>Corrosão pitiforme em uma manilha de aço inox</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>114</p><p>10.3 Intensidade da corrosão</p><p>Além da forma do desgaste é importante caracterizar a intensidade da corrosão.</p><p>De acordo com a norma ABNT NBR 16244, a corrosão alveolar quanto à intensidade,</p><p>pode ser classificada em:</p><p>Tipo I: alvéolos que apresentam diâmetro menor que 4 mm ou perda de espessura de até</p><p>10 % da espessura nominal.</p><p>Tipo II: alvéolos que apresentam diâmetro com valor compreendido entre 4 mm e 10</p><p>mm ou perda de espessura maior do que 10 % e menor do que 20 % da espessura</p><p>nominal.</p><p>Tipo III: alvéolos que apresentam diâmetro maior que 10 mm e menor que 50 mm ou</p><p>perda de espessura maior do que 20 % e menor do que 50 % da espessura nominal.</p><p>Tipo IV: alvéolos que apresentam diâmetro superior a 50 mm ou perda de espessura</p><p>maior do que 50 % da espessura nominal.</p><p>Toda corrosão alveolar, independente da intensidade, deve ser registrada para</p><p>monitoramento em inspeções subsequentes. Os elementos estruturais e acessórios que</p><p>apresentarem corrosões de intensidade dos tipos III e IV devem ser submetidos à análise</p><p>estrutural. O relatório de inspeção deve conter o diâmetro do maior alvéolo e a</p><p>profundidade (tirada com pit gauge ou paquímetro).</p><p>10.4 Extensão da corrosão</p><p>Com relação a cada área inspecionada, a corrosão pode ser:</p><p>Localizada: a corrosão se processa em um ponto isolado na área considerada de</p><p>inspeção.</p><p>Corrosão alveolar localizada</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>115</p><p>Generalizada: a corrosão se processa em toda a área considerada de inspeção.</p><p>Corrosão alveolar generalizada</p><p>Dispersa: a corrosão se processa em pontos isolados na área considerada de inspeção.</p><p>Corrosão alveolar dispersa</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>116</p><p>10.5 Classificação dos processos corrosivos</p><p>De forma geral os processos corrosivos podem ser classificados em dois grandes</p><p>grupos, abrangendo todos os casos de deterioração por corrosão existentes na natureza:</p><p>- Corrosão eletroquímica;</p><p>- Corrosão química.</p><p>Corrosão eletroquímica</p><p>A corrosão eletroquímica é um processo que se realiza na presença de água, em</p><p>geral na temperatura ambiente, devido à formação de uma pilha ou célula de</p><p>corrosão. A pilha ou célula de corrosão eletroquímica é constituída de quatro elementos</p><p>fundamentais:</p><p>- Área anódica: superfície onde se verifica o desgaste (ocorrem reações de oxidação);</p><p>- Área catódica: superfície protegida (onde não há desgaste – ocorrem reações de</p><p>redução);</p><p>- Eletrólito: solução condutora que envolve as áreas anódicas e catódicas, e por onde</p><p>fluem os íons resultantes de ambas as reações;</p><p>- Ligação elétrica (ou ligação metálica): que une ambas as áreas e por onde fluem os</p><p>elétrons resultantes da reação anódica.</p><p>A figura abaixo mostra esquematicamente uma pilha de corrosão eletroquímica.</p><p>Pilha de corrosão eletroquímica</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>117</p><p>Corrosão química</p><p>Esses processos de corrosão são também denominados de corrosão ou oxidação</p><p>em altas temperaturas. São menos freqüentes na natureza e surgiram basicamente com a</p><p>industrialização, envolvendo operações em temperaturas elevadas. Tais processos</p><p>corrosivos se caracterizam basicamente por:</p><p>- Ocorrerem sempre na ausência de água líquida;</p><p>- Ocorrerem, em geral, em temperaturas elevadas;</p><p>- Ocorrerem pela ação direta entre o metal e o meio</p><p>corrosivo.</p><p>10.6 Potencial eletroquímico</p><p>Quando um metal entra em contato com uma solução, ocorre a passagem de íons</p><p>para a mesma, ficando a superfície metálica eletricamente carregada.</p><p>Surge na superfície metálica uma diferença de potencial (DDP) entre o metal e a</p><p>solução. A tendência à passagem de íons para a solução varia de metal para metal, o que</p><p>é caracterizado também por DDP, que varia com os diversos tipos de metais. Esta DDP,</p><p>característica de cada metal, chama-se Potencial do Eletrodo. Potencial eletroquímico é</p><p>então a capacidade de um metal ceder íons para o eletrólito Os potenciais dos diversos</p><p>metais foram medidos em condições padrões, resultando na tabela de Potenciais</p><p>Eletroquímicos Padrões.</p><p>METAL</p><p>ÍON</p><p>POTENCIAL EM</p><p>RELAÇÃO AO</p><p>H (V)</p><p>K (potássio) K</p><p>+</p><p>- 2,925</p><p>Na (sódio) Na</p><p>+</p><p>- 2,714</p><p>Mg (magnésio) Mg</p><p>2+</p><p>- 2,363</p><p>Al (alumínio) Al</p><p>3+</p><p>- 1,662</p><p>Zn (zinco) Zn</p><p>2+</p><p>- 0,763</p><p>Cr (cromo) Cr</p><p>3+</p><p>- 0,744</p><p>Fé (ferro) Fe</p><p>2+</p><p>- 0,440</p><p>Cd (cádmio) Cd</p><p>2+</p><p>- 0,403</p><p>Ti (titânio) Ti</p><p>+</p><p>- 0,336</p><p>Co (cobalto) Co</p><p>2+</p><p>- 0,277</p><p>Ni (níquel) Ni</p><p>2+</p><p>- 0,250</p><p>Sn (estanho) Sn</p><p>2+</p><p>- 0,136</p><p>Pb (chumbo) Pb</p><p>2+</p><p>- 0,126</p><p>H2 (hidrogênio) H</p><p>+</p><p>0,000</p><p>Cu (cobre) Cu</p><p>2+</p><p>+ 0,337</p><p>Hg (mercúrio) Hg</p><p>2+</p><p>+ 0,788</p><p>Ag (prata) Ag</p><p>+</p><p>+ 0,799</p><p>Pd (paládio) Pd</p><p>2+</p><p>+ 0,987</p><p>Pt (platina) Pt</p><p>2+</p><p>+ 1,200</p><p>Au (ouro) Au</p><p>3+</p><p>+ 1,498</p><p>Tabela de potenciais eletroquímicos padrões</p><p>M  M</p><p>n+</p><p>+ ne</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>118</p><p>10.7 Pilhas de corrosão</p><p>As pilhas ou células de corrosão eletroquímica são responsáveis pela</p><p>deterioração do material metálico. Como foi visto anteriormente, uma pilha de corrosão</p><p>é constituída de uma área anódica, uma área catódica, do eletrólito e da ligação elétrica</p><p>entre as áreas anódicas e catódicas.</p><p>Os principais tipos de pilhas são:</p><p>Pilha de eletrodos diferentes ou pilha galvânica</p><p>Esta pilha surge sempre que dois metais ou ligas metálicas diferentes são</p><p>colocados em contato elétrico na presença de um eletrólito. A diferença de potencial da</p><p>pilha será maior, quanto mais distante estiverem os dois materiais na tabela de</p><p>potenciais (dos materiais no eletrólito considerado).</p><p>Pilha de eletrodos diferentes</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>119</p><p>Pilha de ação local</p><p>Esta pilha é a mais freqüente na natureza e aparece no metal devido a</p><p>heterogeneidades diversas inerentes ao próprio material. As principais causas do</p><p>aparecimento desta pilha são:</p><p>- Descontinuidades no material como: inclusões, segregação, bolhas, trincas, etc.;</p><p>- Estados diferentes de tensões;</p><p>- Polimento diferencial;</p><p>- Diferença no tamanho e nos contornos de grão;</p><p>- Tratamentos térmicos diferentes;</p><p>- Materiais de diferentes épocas de fabricação;</p><p>- Diferenças de temperatura e de iluminação.</p><p>Corrosão uniforme ocasionada por micropilhas de ação local</p><p>Pilha ativa- passiva</p><p>Esta pilha aparece em materiais formadores de película passivante, como no</p><p>caso do cromo, do alumínio, do chumbo, dos aços inoxidáveis, do titânio e etc. A</p><p>película protetora é formada de uma fina camada aderente (invisível) de produto de</p><p>corrosão que torna inerte a superfície metálica. Se ela for danificada em algum ponto</p><p>(dano mecânico ou por reação química), nessa região exposta será formada uma área</p><p>ativa (anódica) na presença de uma grande área passiva (área catódica) e a diferença de</p><p>potencial resultante originará o aparecimento de uma forte pilha de corrosão,</p><p>normalmente em pontos localizados (corrosão por pites).</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>120</p><p>Pilha ativa-passiva</p><p>Outro fato relevante para o mecanismo de formação dos pites é a modificação do</p><p>pH no interior da corrosão que se altera de maneira significativa no sentido ácido,</p><p>dificultando</p><p>assim, a formação de uma nova película passivante. Resulta daí que a</p><p>pequena área ativa formada diante de uma grande área catódica provoca a corrosão</p><p>intensa e localizada</p><p>Pilha de concentração diferencial ou iônica</p><p>Esta pilha surge sempre que um material metálico de mesma natureza é exposto</p><p>a concentrações iônicas diferentes, especialmente de seus próprios íons. O potencial de</p><p>um eletrodo sobe na tabela de potenciais eletroquímicos com a diluição e desce com a</p><p>concentração da solução em íons do metal, assim, quando um metal entra em contato</p><p>com concentrações diferentes de seus próprios íons, surge uma diferença de potencial e</p><p>a pilha resultante é denominada de pilha de concentração diferencial.</p><p>Este tipo de pilha é muito comum em frestas e o desequilíbrio é causado pela</p><p>restrição do fluxo de água no interior da fresta, tendendo a ficar essa área mais</p><p>concentrada em íons do metal (área catódica), enquanto que a parte externa da fresta</p><p>fica menos concentrada (área anódica) com a conseqüente corrosão das bordas da fresta.</p><p>Ex.: peças rebitadas.</p><p>Pilha de concentração diferencial ou iônica</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>121</p><p>Pilha de aeração diferencial</p><p>Esta pilha é formada por concentrações diferentes de oxigênio em um mesmo</p><p>material. Neste tipo de pilha o desequilíbrio não está entre os metais ou metal, mas sim</p><p>pela diferença de aeração na superfície metálica. Esta pilha pode ser formada quando</p><p>gotas de água ficam na superfície do material e formam o eletrólito. Como pode ser</p><p>visto no desenho abaixo, o oxigênio ao redor da bolha é substituído facilmente enquanto</p><p>aquele situado no centro da bolha não é, além de ser consumido nas reações</p><p>eletroquímicas. O anel ao redor da margem da bolha se tornará uma área catódica e a</p><p>área anódica estará no centro da bolha, gerando assim uma pilha de corrosão.</p><p>Outro exemplo bem típico é dado por elementos estruturais situados na zona de</p><p>variação de maré ou parcialmente enterrados (como o caso de uma perna de plataforma</p><p>fixa de aço).</p><p>Pilha de aeração diferencial</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>122</p><p>10.8 Corrosão biológica</p><p>A corrosão biológica é aquela que se processa no metal sob a influência de</p><p>organismos marinhos ou microorganismos, sendo neste último caso chamada de</p><p>corrosão microbiológica. Pode ocorrer de quatro formas:</p><p>1- Pela produção de substâncias corrosivas</p><p>As incrustações marinhas e bactérias podem produzir um grande número de</p><p>substâncias que podem atacar a superfície metálica provocando um processo corrosivo.</p><p>As mais significantes são: a amônia, produzida pela excreção dos organismos e o gás</p><p>sulfídrico (H2S) gerado por bactérias redutoras de sulfato, que pode agir diretamente</p><p>como agente corrosivo.</p><p>2- Pela produção de um catalisador</p><p>Um catalisador é uma substância que habilita uma reação entre substâncias</p><p>químicas.</p><p>3- Por corrosão anaeróbica (sem a presença de oxigênio)</p><p>Certas bactérias reduzem o sulfato que é utilizado no lugar do oxigênio dentro</p><p>do circuito da corrosão. Isto normalmente ocorre embaixo de incrustações marinhas</p><p>duras e é essa bactéria que causa a lama preta e com cheiro característico em locais</p><p>abrigados. Quando elas estão presentes, haverá um aumento da corrosão embaixo da</p><p>incrustação ou abaixo da linha da lama.</p><p>Zona de Variação de Maré</p><p>Zona Atmosférica</p><p>Zona Submersa</p><p>Anodos</p><p>Regiões Preferenciais para Aparecimento de Corrosão</p><p>Leito Marinho</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>123</p><p>4- Pela formação de pilha de aeração diferencial debaixo da incrustação</p><p>A incrustação ao se fixar na estrutura elimina a água não permitindo a renovação</p><p>do oxigênio e assim esta área se tornará anódica em relação às margens da incrustação</p><p>que se tornará uma área catódica.</p><p>A corrosão microbiológica ocorre no material metálico sob a influência de</p><p>microorganismos, principalmente bactérias. Elas podem agir no material das seguintes</p><p>maneiras:</p><p>- Influenciando diretamente na velocidade das reações anódicas e catódicas;</p><p>- Alterando a resistência de películas protetoras, quando em contato com seus</p><p>produtos metabólicos;</p><p>- Originando meios corrosivos;</p><p>- Formando tubérculos de óxido de ferro hidratado – Fe2O3.H2O -, devido às bactérias</p><p>oxidantes do ferro, que favorecem o aparecimento de pilhas de aeração diferencial</p><p>(corrosão bastante comum em tubos de captação de água como os casings, sumps,</p><p>etc).</p><p>11. Noções sobre revestimentos protetores</p><p>De um modo geral, o processo de controle de corrosão é feito utilizando duas</p><p>técnicas que quando associadas, trazem grandes benefícios para a estrutura que se quer</p><p>proteger: o uso da proteção catódica (anodos galvânicos de sacrifício ou corrente</p><p>impressa) e a utilização dos revestimentos protetores.</p><p>A proteção catódica de uma estrutura submersa de aço se torna crítica na zona de</p><p>transição (splash zone) já que nessa faixa da estrutura não existe uma boa continuidade</p><p>elétrica para que a corrente de proteção possa circular corretamente. Portanto, é</p><p>necessário que se utilize outro método de proteção que supra essa deficiência.</p><p>Normalmente são utilizados os chamados revestimentos protetores que são camadas de</p><p>materiais aplicadas sobre a superfície metálica, evitando assim o desenvolvimento do</p><p>processo corrosivo.</p><p>Zona de transição em uma jaqueta de plataforma fixa</p><p>O emprego de revestimento reduz, de forma considerável, a superfície exposta à</p><p>corrosão, diminuindo, por conseguinte, a quantidade de corrente necessária à proteção</p><p>da estrutura. A utilização de revestimento anticorrosivo torna substancialmente mais</p><p>econômica o uso da proteção catódica, e em conjunto, o custo global é sempre menor</p><p>que o custo do emprego somente de proteção catódica numa superfície totalmente nua.</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>124</p><p>Os revestimentos a serem usados dependem de cada caso, no entanto podem ser</p><p>empregados desde tintas de pequena espessura, até os revestimentos mais espessos,</p><p>como a massa epóxi, o monel e o enamel. O importante a considerar na seleção do</p><p>revestimento a ser empregado em combinação com a proteção catódica, é que ele resista</p><p>bem às condições alcalinas que surgirão no catodo, bem como a sobrevoltagem</p><p>resultante do processo.</p><p>Os revestimentos protetores são utilizados principalmente em função da</p><p>localização da região que se deseja proteger. Na zona de transição são comumente</p><p>utilizadas as resinas epóxi e/ou pintura para a proteção contra a corrosão, tanto de</p><p>elementos estruturais como de acessórios da jaqueta. Em dutos rígidos (risers), é</p><p>utilizada em algumas ocasiões uma liga a base de níquel e cobre (monel) envolvendo</p><p>esses acessórios na zona de transição. Em dutos submarinos utilizam-se revestimentos</p><p>mais espessos (coaltar, enamel, etc.) acompanhados ou não de revestimento de concreto,</p><p>este último mais utilizado como lastro.</p><p>A função do revestimento protetor é dificultar o contato da superfície metálica</p><p>com o meio corrosivo minimizando assim, o desgaste da mesma pela ação do meio</p><p>circundante. Quando aplicado sobre uma superfície metálica ele separa essa superfície</p><p>do meio corrosivo e essa eficiência será tão maior quanto maior for o tempo em que o</p><p>eletrólito leva para chegar à superfície metálica. Este tipo de proteção é denominado de</p><p>proteção por barreira ou por retardamento do movimento iônico. Devido à porosidade</p><p>da película, após algum tempo, o eletrólito migra até à superfície metálica iniciando-se</p><p>assim, o processo corrosivo. De forma geral, a falha no revestimento ocorre sempre</p><p>devido ao processo corrosivo que se desenvolve por baixo da película, com exceção</p><p>também, as condições da estrutura em relação ao projeto. É muito utilizada nos</p><p>processos de certificação de plataformas marítimas, dando subsídio para as sociedades</p><p>classificadoras. As técnicas de inspeção se aplicam a todos os sistemas de exploração,</p><p>produção e escoamento de petróleo em alto mar.</p><p>Plataforma Autoelevável</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>6</p><p>Plataforma semissubmersível</p><p>Plataforma fixa de aço</p><p>Plataforma fixa de concreto</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>7</p><p>Monoboia e Navio Tanque</p><p>FPSO/FSO</p><p>Dutos submarinos</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>8</p><p>3.1 Técnicas utilizadas na inspeção subaquática</p><p>Inspeção Visual subaquática</p><p>Fotografia Subaquática</p><p>Filmagem Subaquática</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>9</p><p>Medição de Potencial Eletroquímico</p><p>Medição de Espessura de Parede</p><p>(Ultrassom)</p><p>Ensaio por Partículas Magnéticas</p><p>Ensaio por ACFM</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>10</p><p>4. Introdução à inspeção de estruturas oceânicas</p><p>A necessidade básica da inspeção subaquática é assegurar que uma instalação ou</p><p>equipamento seja capaz de executar as suas funções de forma correta e segura. Para que</p><p>isto de fato ocorra, há a necessidade de se inspecionar todos os seus componentes e</p><p>acessórios regularmente.</p><p>As razões básicas para a realização dessas inspeções são:</p><p>- Certificação de seguro;</p><p>- Garantir a confiabilidade e segurança estrutural, evitando acidentes, paradas</p><p>operacionais e danos ambientais;</p><p>- Ajudar, por intermédio do resultado das inspeções, o desenvolvimento de</p><p>projetos futuros (aprendendo com os erros encontrados).</p><p>Durante a vida útil de máquinas e instalações diversos problemas podem</p><p>acontecer, embora esses equipamentos tenham sido projetados meticulosamente,</p><p>ocasionando perda de produção e gastos acentuados, principalmente quando esses</p><p>elementos estão instalados em mar aberto como é o caso das plataformas marítimas.</p><p>Existem cinco fases na vida de uma estrutura oceânica:</p><p>- Projeto (desenho dos componentes);</p><p>- Fabricação da matéria prima;</p><p>- Montagem da estrutura;</p><p>- Lançamento e instalação;</p><p>- Operação.</p><p>Em todos esses estágios os componentes são inspecionados para garantir a</p><p>perfeita funcionalidade dos mesmos.</p><p>Projeto</p><p>Durante a fase de projeto as peças são previamente avaliadas de maneira a</p><p>assegurar que nenhum erro ocorra e que não seja assim, repetido nas novas peças. A</p><p>estrutura será projetada dentro de padrões adequados de exigências, de maneira a</p><p>atender os certificados de garantia quando ela for concluída.</p><p>Fabricação da matéria prima</p><p>Se a estrutura é feita de aço, a fabricação desse componente</p><p>deverá atender as exigências específicas com relação aos</p><p>elementos de liga e procedimentos. Caso contrário, a liga de</p><p>aço poderá apresentar descontinuidades e essas serão herdadas</p><p>pela estrutura, podendo ocasionar problemas na fase de</p><p>operação da estrutura em alto mar.</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>11</p><p>Montagem da estrutura</p><p>Uma vez selecionada a matéria prima e usando os métodos aprovados, a</p><p>estrutura começará a ser montada. No caso de estruturas de aço as peças serão soldadas</p><p>e vários problemas inerentes a essa fase poderão acontecer:</p><p># Descontinuidades: inclusões, mordeduras, poros, trincas, etc. (as descontinuidades de</p><p>solda serão vistas com mais detalhe em capítulo a parte).</p><p># Tensão residual: é a tensão adquirida pela estrutura durante a sua fabricação,</p><p>ocasionada pela técnica incorreta tanto na montagem do componente como na</p><p>soldagem. Se o membro estrutural é projetado para resistir à determinada carga de</p><p>tensão e a tensão residual também passa a solicitar o mesmo, essa combinação de forças</p><p>pode exigir da peça mais do que ela foi projetada. Um exemplo de tensão residual</p><p>poderia ser um membro soldado em uma perna de plataforma, sem haver o devido apoio</p><p>no lado oposto. Quando a segunda solda é feita, a seção tubular terá que ser puxada para</p><p>a posição correta gerando tensões residuais na peça.</p><p>Membro Tubular</p><p>Perna Perna</p><p>Membro Tubular</p><p>Perna Perna</p><p>Extremidade SoldadaExtremidade SoldadaExtremidade SoldadaExtremidade Soldada</p><p>Extremidade SoltaExtremidade SoltaExtremidade SoltaExtremidade Solta</p><p>GravidadeGravidadeGravidadeGravidade</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>12</p><p>Tensão residual</p><p># Danos mecânicos: produzidos por uma série de ferramentas que ocasionam danos na</p><p>superfície da estrutura.</p><p># Danos acidentais: queda de objetos e danos causados por guindastes.</p><p># Defeitos de revestimento: vários defeitos de revestimento podem ocorrer devido à</p><p>falha no controle ambiental e na aplicação das técnicas.</p><p>No estágio de fabricação a estrutura deverá passar por uma inspeção muito</p><p>rigorosa e há várias razões para isso. Uma é o custo da inspeção. É muito mais barato</p><p>inspecionar as soldas ainda no canteiro de obra do que quando a estrutura já está no</p><p>mar. Outro fato relevante, é que a grande maioria dos problemas ocorre na fabricação da</p><p>solda. Por isso elas são 100% inspecionadas. Se uma descontinuidade é detectada, pode</p><p>ser corrigida a tempo.</p><p>Lançamento e instalação</p><p>A fase de lançamento de uma estrutura “offshore” é a etapa mais crítica já que os</p><p>esforços sobre a estrutura são maiores. Essas tensões são difíceis de serem previstas e</p><p>normalmente as instalações são projetadas para resistirem a esses esforços. São listadas</p><p>abaixo, algumas ocorrências.</p><p># Danos acidentais: ocasionados pela falta de controle dos objetos pesados que possam</p><p>causar entalhes e deformações.</p><p>Extremidade SoldadaExtremidade Soldada</p><p>Tensões Residuais</p><p>Membro Tubular</p><p>Perna Perna</p><p>Tensão Residual ElTensão Residual Eláásticastica</p><p>Tensão Residual deTensão Residual de</p><p>CompressãoCompressão</p><p>Extremidade SoldadaExtremidade SoldadaExtremidade SoldadaExtremidade Soldada</p><p>Tensões Residuais</p><p>Membro Tubular</p><p>Perna Perna</p><p>Tensões Residuais</p><p>Membro Tubular</p><p>Perna Perna</p><p>Tensão Residual ElTensão Residual EláásticasticaTensão Residual ElTensão Residual Eláásticastica</p><p>Tensão Residual deTensão Residual de</p><p>CompressãoCompressão</p><p>Tensão Residual deTensão Residual de</p><p>CompressãoCompressão</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>13</p><p># Tensão residual: causada pela instalação da estrutura numa base instável ou devido ao</p><p>leito marinho desnivelado.</p><p># Estaqueamento: pode causar violentas tensões e por várias vezes tem causado danos</p><p>nas soldas estruturais (trincas de fadiga, por exemplo).</p><p># Danos no revestimento: remoção e avaria no revestimento protetor durante as</p><p>manobras de lançamento e instalação.</p><p># Locação: toda instalação marítima tem que ser posicionada em um lugar certo e</p><p>próprio. Uma vez instalada é importante que seja inspecionada. Esta inspeção é</p><p>chamada de inspeção pós-lançamento e servirá de base para as futuras inspeções. Após</p><p>esta inspeção e não sendo encontradas ocorrências relevantes, será emitido então um</p><p>Certificado de Classe, que habilitará a estrutura para operar.</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>14</p><p>Operação</p><p>É muito caro projetar, construir e instalar uma estrutura no mar. Este</p><p>investimento deve ser recuperado pelo funcionamento da estrutura durante o período</p><p>para o qual foi projetada. Qualquer redução na vida útil da unidade acarretará em</p><p>prejuízo. Por esse motivo todos os esforços são feitos para garantir a longevidade da</p><p>instalação. Durante a sua vida útil, a estrutura será afetada por vários fatores como os</p><p>listados abaixo:</p><p># Corrosão: desgaste da superfície metálica devido a reações eletroquímicas ou pela</p><p>ação de microorganismos.</p><p># Erosão: desgaste do material devido ao fluxo de partículas.</p><p># Incrustações marinhas:</p><p>dos</p><p>casos em que a película é atacada pelo meio corrosivo ou então danificada por danos</p><p>mecânicos. A vida útil de um revestimento pode ser aumentada quando ele possui</p><p>pigmentos inibidores, como é o caso das tintas de fundo contendo zarcão, cromato de</p><p>zinco, fosfato de zinco, dentre outros. Outra maneira de aumentar a vida de um</p><p>revestimento é utilizar em conjunto a proteção catódica. Nessa técnica, forma-se uma</p><p>pilha galvânica entre o metal de base e o metal ou pigmento metálico do revestimento</p><p>devido ao uso de revestimentos metálicos menos nobres que o metal a se proteger, ou</p><p>tintas com pigmentos de zinco.</p><p>Os revestimentos protetores mais utilizados em estruturas marítimas, na sua</p><p>porção submersa, são:</p><p>- Tinta;</p><p>- Monel;</p><p>- Enamel;</p><p>- Coaltar;</p><p>- Massa Epóxi;</p><p>- Concreto.</p><p>Tinta</p><p>Chama-se pintura a um conjunto de operações que visam depositar, sobre uma</p><p>superfície metálica ou não, uma película de viscosidade moderada, que tende a</p><p>endurecer com o tempo ou com aplicação de meios auxiliares (aquecimento, por</p><p>exemplo). Essa película pode ser formada por mais de um componente que pode ser</p><p>orgânico ou inorgânico. Resumidamente, pintura é o processo de revestimento de uma</p><p>superfície por meio de tinta. Em plataformas fixas de aço, o revestimento de tinta se</p><p>estende desde a parte emersa, até  6 metros de profundidade. Em plataformas semi-</p><p>submersíveis, monobóias, FPSO e FSO, toda a parte estrutural emersa e submersa é</p><p>revestida por tinta.</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>125</p><p>São citadas abaixo algumas descontinuidades encontradas em uma superfície</p><p>pintada.</p><p>Casca de laranja - aparência de uma película, em que a superfície apresenta</p><p>pequeníssimas crateras, devido à propriedade que tem a tinta de, ao ser aplicada, não se</p><p>distender até o ponto de apresentar uma superfície perfeitamente nivelada.</p><p>Descolamento - perda completa de aderência da película, deixando exposto o metal de</p><p>base.</p><p>Descascamento - remoção de pequenos trechos de uma ou mais camadas de uma</p><p>película, sem deixar o metal de base exposto.</p><p>Desfolhamento - perda de aderência entre camadas de uma película, sem deixar o metal</p><p>de base exposto.</p><p>Empolamento - defeito de película, caracterizado pelo aparecimento de bolhas,</p><p>ocasionado, geralmente, pela presença de sais solúveis na superfície metálica da base.</p><p>Monel</p><p>É uma liga de revestimento externo de dutos rígidos, utilizada na Bacia de</p><p>Campos. É constituída de 70% de níquel e 30% de cobre ou então 90% de níquel e 10%</p><p>de cobre. É altamente resistente à corrosão devido à formação de película passivante.</p><p>O monel é encontrado em todos os dutos rígidos das plataformas fixas de aço</p><p>das áreas Norte e Sul da Bacia de Campos. No Pólo Nordeste, os dutos apresentam uma</p><p>sobreespessura de aço carbono (tubo de sacrifício).</p><p>O monel é fixado à estrutura por meio de solda na sua extremidade superior e</p><p>inferior, ou então a liga é laminada conjuntamente com o metal a ser protegido ou ainda</p><p>fixada pelo processo de explosão.</p><p>Tanto o monel quanto o tubo de sacrifício, começam aproximadamente aos 8</p><p>metros de profundidade, se estendendo até a primeira mesa emersa da plataforma.</p><p>Alguns acessórios das plataformas fixas do Pólo Nordeste também apresentam liga de</p><p>monel (tubo I, por exemplo).</p><p>Limite superior e inferior da liga de monel em duto rígido</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>126</p><p>Um desenho esquemático da aplicação do revestimento de monel pode ser</p><p>observado na figura abaixo.</p><p>Liga de monel revestindo a estrutura de um duto rígido</p><p>Enamel</p><p>É o revestimento que possui o maior número de boas características dentre todos</p><p>que foram citados. É aplicado em duas espessuras: uma de 3 a 5 mm, chamada de</p><p>revestimento simples e outra, de 6 a 8 mm chamada de revestimento duplo. O</p><p>revestimento simples é usado de modo geral e o duplo em eletrólitos altamente</p><p>agressivos (mangues, água do mar, etc.) e em condições severas de correntes de</p><p>interferência. O esquema de aplicação de revestimento simples é o seguinte:</p><p>- Limpeza dos tubos: com escova ou com jateamento abrasivo comercial;</p><p>- Aplicação da tinta de fundo ou "primer" (tinta de veículo betuminoso pigmentada com</p><p>óxido de ferro ou óxido de chumbo). Esta tinta seca por evaporação do solvente;</p><p>- Aplicação de piche de carvão: o piche de carvão é aplicado a quente;</p><p>- Aplicação imediata do véu de fibra de vidro e papel feltro.</p><p>O esquema de aplicação do revestimento duplo consiste em aplicar logo após o</p><p>véu de fibra de vidro, outra camada de piche de carvão com véu de fibra de vidro e</p><p>finalmente o papel feltro.</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>127</p><p>O revestimento de piche de carvão pode ser aplicado em oleodutos, gasodutos e</p><p>adutoras, no campo ou em planta fixa. Para tubulações submersas, acima de 8</p><p>polegadas, aplica-se sobre o revestimento duplo de piche de carvão, um revestimento de</p><p>concreto para provocar a flutuação negativa (ancoragem da linha no leito marinho).</p><p>Duto submarino revestido com enamel e concreto</p><p>Coaltar</p><p>É um revestimento utilizado em dutos submarinos ou terrestres, com a finalidade</p><p>de protegê-los contra a corrosão. É constituído basicamente de alcatrão de hulha. A</p><p>seqüência do revestimento é a seguinte:</p><p>1) uma camada de coaltar;</p><p>2) uma camada de lã de vidro;</p><p>3) outra camada de coaltar;</p><p>4) uma camada de papel linter de algodão.</p><p>O coaltar apresenta-se como coaltar simples, utilizado em dutos submarinos e</p><p>coaltar duplo, que recebe ao invés de uma, duas camadas de lã de vidro. Há também o</p><p>coaltar 1 e o coaltar 2. Este último é mais resistente à temperatura.</p><p>Massa Epóxi</p><p>Revestimento à base de resina epóxi, curada com poliamida, destinada a cobrir</p><p>superfícies metálicas situadas na zona de transição (ZVM) ou em áreas totalmente</p><p>submersas. É muita utilizada, na intervenção submarina, para reparar avarias no</p><p>revestimento de concreto de dutos, danos na camada dielétrica de anodos de corrente</p><p>impressa e para vedar trincas passantes.</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>128</p><p>Concreto</p><p>É basicamente utilizado em dutos submersos e estacas de píer de atracação. Em</p><p>dutos submarinos, tem como principal finalidade dar lastro (peso) de forma a evitar a</p><p>flutuação e movimentação das linhas. Tem como componentes formadores, os materiais</p><p>usuais, tais como o cimento, areia e brita, porém a brita utilizada é finíssima. A</p><p>espessura do concreto é função do diâmetro do duto. Por isso, nesses casos, ao invés de</p><p>brita é utilizado o minério de ferro, pois este diminui o volume e, portanto, a espessura.</p><p>Dutos rígidos com revestimento de concreto</p><p>Classificação do estado do revestimento protetor</p><p>No cálculo da proteção catódica, o estado do revestimento, ou seja, sua</p><p>eficiência é fundamental. Podemos classificar o estado dos revestimentos em bom</p><p>(quando íntegro) e ruim (quando apresentando bolhas, falta de aderência, falhas, trincas,</p><p>etc.).</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>129</p><p>12. Localização de pontos em plataformas</p><p>A localização das ocorrências encontradas durante a inspeção submarina deve</p><p>ser feita de tal forma que se possa retornar ao exato local em mergulhos posteriores.</p><p>Para isso, é necessário que se tenha um sistema de referência estrutural bem definido e</p><p>padronizado para todos os inspetores.</p><p>Plataforma fixa de aço</p><p>Membros horizontais e inclinados - qualquer ocorrência existente em componentes</p><p>horizontais e inclinados, deve ser localizada</p><p>por duas cotas:</p><p>Cota A - “Deve ser obtida sobre a geratriz que contém a ocorrência que se quer</p><p>localizar, tomando-se a distância entre uma extremidade da ocorrência e a junta tipo</p><p>boca de lobo mais próxima ou outro ponto de referência fixo na estrutura”.</p><p>Cota B - “Deve ser tomada entre uma extremidade da ocorrência em questão e o ponto</p><p>que contém a geratriz superior do contraventamento (0h) , no sentido horário ou anti-</p><p>horário (o que for menor)”.</p><p>Localização de pontos em membros horizontais e inclinados</p><p>Membros verticais - as ocorrências situadas em membros verticais, incluindo-se as</p><p>pernas da jaqueta, serão localizadas também por 02 cotas, em que a primeira (cota A) é</p><p>obtida da mesma forma que o caso anterior. A segunda (cota B) deve ser tomada entre</p><p>uma extremidade da ocorrência e a geratriz de referência, que está sempre voltada para</p><p>a face que possui o norte da plataforma fixa de aço, no sentido horário ou anti-horário (o</p><p>que for menor).</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>130</p><p>Geratriz de referência voltada para a face norte da jaqueta</p><p>Localização de pontos em membros verticais</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>131</p><p>Plataforma semi-submersível</p><p>Em membros horizontais e inclinados de uma semi-submersível adota-se o</p><p>mesmo procedimento já citado em plataformas fixas de aço. Em membros e acessórios</p><p>verticais adota-se também a mesma sistemática, só que agora a geratriz de referência</p><p>está voltada para a proa da plataforma.</p><p>Geratriz de referência voltada para a proa da unidade marítima</p><p>13. Inspeção do leito marinho</p><p>O leito marinho pode ser constituído de diferentes</p><p>componentes. Dentre os tipos de solos marinhos</p><p>existentes, podemos dizer que os mais encontrados nas</p><p>regiões onde existem instalações marítimas são:</p><p>Arenoso (areia fina e areia grossa)</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>132</p><p>Em virtude das correntes marinhas, os solos sofrem alterações no seu perfil</p><p>ocasionando os fenômenos de erosão e assoreamento.</p><p>Erosão: exposição de um componente</p><p>originalmente enterrado, ocasionada pelo trabalho</p><p>mecânico de retirada de material do solo marinho</p><p>pelas correntes.</p><p>Rochoso</p><p>Coralíneo</p><p>Cascalho</p><p>Lamacento</p><p>Tabatinga</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>133</p><p>Assoreamento: soterramento de um componente submerso, por areia ou por sedimentos</p><p>quaisquer, geralmente em conseqüência da redução da velocidade da corrente marinha.</p><p>O controle da erosão em plataformas fixas de concreto é feito construindo um</p><p>enrocamento em todo o perímetro da base da plataforma, evitando assim a retirada de</p><p>sedimento.</p><p>14. Inspeção do sistema de proteção catódica</p><p>O aço apresenta heterogeneidades na sua constituição que fazem com que</p><p>determinadas regiões tenham comportamentos diferentes de outras. Um exemplo disso é</p><p>observado quando uma estrutura de aço é imersa em água do mar. A presença do</p><p>eletrólito (água do mar) em contato com o aço proporciona o aparecimento de uma</p><p>corrente elétrica entre essas diferentes regiões, como se fossem pilhas elétricas, isto é,</p><p>faz com que surja um fluxo de elétrons dentro do metal, das regiões mais ativas (áreas</p><p>anódicas) para as regiões menos ativas (áreas catódicas).</p><p>As áreas anódicas, ao liberarem elétrons, passam a ter átomos de ferro (Fe) em</p><p>forma iônica (Fe</p><p>2+</p><p>), que, por assim estarem, são "expulsos" do metal para o eletrólito</p><p>onde se combinam com outros compostos dissolvidos formando o que conhecemos</p><p>como ferrugem.</p><p>Vemos, então, que o processo de corrosão eletroquímica está diretamente</p><p>associado ao consumo de elétrons. Se pudermos suprir esses elétrons por outros meios,</p><p>livraríamos as regiões anódicas de terem seus átomos de ferro descartados no eletrólito</p><p>para posterior formação de ferrugem.</p><p>Isto é possível através da técnica denominada de Proteção Catódica, que pode</p><p>ser classificada em dois tipos:</p><p>- Proteção catódica por corrente galvânica (anodos de sacrifício);</p><p>- Proteção catódica por corrente impressa (corrente forçada).</p><p>No primeiro técnica, utilizam-se materiais ativos (os anodos galvânicos de</p><p>sacrifício), que terão seus átomos sacrificados para fornecer os elétrons necessários à</p><p>proteção do aço (material menos ativo - catodo). Já no segundo, os elétrons são supridos</p><p>por fontes elétricas de corrente contínua (retificadores) que injetam corrente na estrutura</p><p>através do leito de anodos inertes.</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>134</p><p>14.1 Proteção catódica por corrente galvânica</p><p>Neste processo, o fluxo de elétrons origina-se da diferença de potencial existente</p><p>entre o metal a proteger e outro escolhido como anodo, e que ocupa uma posição mais</p><p>elevada na tabela de potenciais. Os materiais utilizados na prática como anodos</p><p>galvânicos são as ligas de magnésio (Mg), zinco (Zn) e alumínio (Al).</p><p>Anodo de Magnésio - utilizado em estruturas metálicas imersas em água doce ou</p><p>enterradas (resistividade elétrica até 3.000 .cm).</p><p>Anodo de Zinco - utilizado em estruturas metálicas imersas em água do mar ou</p><p>enterradas (resistividade elétrica até 1.000 .cm).</p><p>Anodo de Alumínio - utilizado em estruturas metálicas imersas em água do mar (o mais</p><p>utilizado em estruturas marítimas).</p><p>Quando os anodos de zinco e magnésio são enterrados no solo, são envolvidos</p><p>com enchimento condutor (mistura de gesso, bentonita e sulfato de sódio), para</p><p>melhorar a eficiência (o desgaste é uniforme) e evitar a formação de película isolante na</p><p>superfície do anodo.</p><p>Fixação dos Anodos</p><p>Os anodos são fixados às estruturas a serem protegidas catodicamente, com a</p><p>finalidade de formar a pilha galvânica. A ligação elétrica entre o anodo e a estrutura</p><p>pode ser feita por meio de soldagem direta na sua alma (jaquetas, por exemplo), através</p><p>de parafusos (monobóias, semi-submersíveis, etc.) ou através de parafusos de contato</p><p>quando o anodo for fixado por braçadeira.</p><p>Anodos fixados por solda, braçadeira e parafuso</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>135</p><p>Anodo fixado por braçadeira</p><p>Boa (quando íntegra)</p><p>Classificação da Fixação</p><p>Ruim (haste partida, faltando parafuso, etc.)</p><p>Classificação do desgaste do anodo</p><p>Quanto à intensidade do desgaste, deve-se adotar a seguinte classificação para os</p><p>anodos (de acordo com a Norma ABNT NBR 16244):</p><p>- Desgaste generalizado leve: os anodos apresentam praticamente as dimensões</p><p>nominais com o formato original bem definido;</p><p>Anodo com desgaste generalizado leve</p><p>(o anodo apresenta seu formato original bem definido)</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>136</p><p>- Desgaste generalizado médio: os anodos possuem massa considerável, porém não</p><p>apresentam o formato original bem definido. Normalmente tendem a arredondar nas</p><p>extremidades (os de seção quadrada e trapezoidal);</p><p>Anodo trapezoidal com desgaste generalizado médio</p><p>(o anodo apresenta massa considerável, mas o formato original não está mais definido)</p><p>- Desgaste generalizado severo: os anodos apresentam um desgaste excessivo, com uma</p><p>pequena massa residual presente ou não, circundando sua alma;</p><p>Anodo com desgaste generalizado severo</p><p>(anodo com desgaste excessivo, com massa residual circundando sua alma)</p><p>Desgaste irregular: os anodos apresentam</p><p>perda localizada de</p><p>massa.</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>137</p><p>Tipo de Seção</p><p>As mais encontradas são: trapezoidal, quadrada e circular.</p><p>Inspeção dos anodos</p><p>Na inspeção de anodos o inspetor submarino deve sempre informar:</p><p>1- Seção do anodo;</p><p>2- Desgaste;</p><p>3- Estado geral da fixação e o tipo;</p><p>4- Intensidade e natureza das incrustações marinhas;</p><p>5- Presença de danos mecânicos;</p><p>6- Presença de sucatas ou elementos estranhos.</p><p>No caso de anodos fixados por braçadeiras, não esquecer de relatar se existe ou</p><p>não contato dos parafusos de contato elétrico com a estrutura.</p><p>Nas ilustrações abaixo é exemplificado como funcionam os anodos galvânicos</p><p>de sacrifício e a área de proteção de cada anodo .</p><p>Proteção catódica galvânica</p><p>14.2 Proteção catódica por corrente impressa</p><p>Neste processo o fluxo de corrente fornecida origina-se da força eletromotriz de</p><p>uma fonte geradora de corrente contínua, sendo largamente utilizados na prática os</p><p>retificadores. Para dispersão dessa corrente no eletrólito são utilizados anodos especiais,</p><p>inertes, com características e aplicações que dependem do eletrólito onde são utilizados.</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>138</p><p>A grande vantagem desse método é poder ter a potência e a tensão de saída de que se</p><p>necessite, em função da resistividade elétrica do eletrólito. Em estruturas metálicas</p><p>imersas em água do mar, são utilizados normalmente anodos de titânio platinizado. Os</p><p>anodos nos sistemas por corrente impressa apresentam um desgaste muito pequeno em</p><p>relação aos anodos galvânicos, tendo assim uma vida útil bem mais longa.</p><p>Sistema de proteção catódica por corrente impressa</p><p>Inspeção dos Anodos</p><p>A proteção catódica utilizando corrente impressa, normalmente usa anodos de</p><p>titânio platinizado. Na inspeção desse tipo de anodo, deve-se tomar muito cuidado para</p><p>não riscar ou arranhar a superfície do anodo já que isso pode prejudicar o seu bom</p><p>funcionamento.</p><p>Esses anodos podem apresentar os mais diferentes formatos. Na sua inspeção,</p><p>além dos itens citados anteriormente (itens de 3 a 6), deve-se também inspecionar os</p><p>cabos elétricos e os conduítes (estado geral dos cabos e fixações), o contato elétrico</p><p>desses cabos com os anodos além da inspeção dos eletrodos de referência e acessórios.</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>139</p><p>Tipos de anodos de corrente impressa</p><p>Tipos de eletrodos de referência</p><p>É feita também a inspeção da blindagem dielétrica dos anodos, verificando se</p><p>existem empolamentos ou áreas com metal exposto. Esse revestimento, de pelo menos</p><p>4mm de espessura, é colocado no entorno (extensão de 2m) e sob os anodos, com a</p><p>finalidade de evitar a superproteção no local, proporcionando também, uma melhor</p><p>distribuição de corrente.</p><p>Camada</p><p>Calco-magnesiana</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>140</p><p>É mostrado abaixo, os fenômenos envolvidos na formação do hidrogênio</p><p>molecular que ocasiona pontos de empolamento na camada dielétrica.</p><p>Empolamento do revestimento ocasionado pela formação de hidrogênio molecular</p><p>Costado do flutuador de uma plataforma semi-submersível apresentando empolamento e</p><p>rompimento da camada dielétrica</p><p>(as áreas brancas são regiões onde o revestimento foi danificado, havendo a formação da camada calco-magnesiana)</p><p>METAL</p><p>INTERFACE</p><p>ELETRÓLITO</p><p>H</p><p>+</p><p>H</p><p>+</p><p>REVESTIMENTO</p><p>H2</p><p>e</p><p>-</p><p>e</p><p>-</p><p>Hidrogênio atômico</p><p>Hidrogênio molecular Empolamento</p><p>Blindagem</p><p>dielétrica</p><p>Anodo de corrente</p><p>impressa Áreas com dano no</p><p>revestimento ocasionado</p><p>pela formação de</p><p>hidrogênio molecular</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>141</p><p>15. Incrustações marinhas</p><p>Na inspeção de plataformas marítimas e seus acessórios é importante determinar</p><p>o perfil de crescimento das incrustações marinhas. Com já foi visto, seu</p><p>desenvolvimento exagerado pode trazer problemas para a estrutura (aumento do peso,</p><p>aumento da força hidrodinâmica, etc.). O inspetor submarino utilizando um estilete</p><p>graduado (em cm), mede a altura da incrustação marinha do tipo dura, posicionando o</p><p>estilete perpendicularmente à superfície metálica. São medidos quatro pontos defasados</p><p>de 90 graus, somente nas pernas principais e a cada 10m de profundidade, até a</p><p>elevação de -30 metros.</p><p>Inspetor medindo a altura da incrustação com estilete graduado</p><p>Outro dado levantado durante essa inspeção é a natureza das incrustações</p><p>marinhas, que podem ser:</p><p>Moles: incrustações marinhas de consistência mole, tanto de origem animal (corais,</p><p>esponjas, hidrozoários, etc.) como de origem vegetal (algas bentônicas);</p><p>Incrustação marinha do tipo mole</p><p>Altura da Incrustação Dura</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>142</p><p>Duras: incrustações marinhas de consistência dura (cracas, mexilhões, ostras, corais,</p><p>etc.).</p><p>Incrustação marinha do tipo dura (ostras, corais e cracas)</p><p>Quanto à extensão as incrustações podem ser:</p><p>Localizadas: ocorre em área ou áreas isoladas da estrutura em determinadas elevações;</p><p>Generalizadas: quando ela se desenvolve por toda área que está sendo inspecionada.</p><p>Dispersas: em vários pontos isolados na área de inspeção.</p><p>E quanto à intensidade, em cada área inspecionada, quantificar de 0 a 100% para</p><p>cada tipo de incrustação. Ex: incrustações marinhas 100% moles e 70% duras</p><p>generalizadas.</p><p>Incrustações marinhas duras e moles generalizadas em uma plataforma</p><p>(cracas, conchas, corais, esponjas, etc.)</p><p>16. Limpeza da área a ser inspecionada</p><p>A necessidade de ser efetuada a limpeza de uma superfície e o grau desta</p><p>limpeza é determinada pelo tipo de trabalho que sobre ela vai ser desenvolvido. O</p><p>inspetor submarino de acordo com o trabalho a ser executado, da área a ser limpa e do</p><p>grau de intemperismo da superfície, deverá escolher o método de limpeza mais</p><p>adequado bem como as ferramentas necessárias.</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>143</p><p>Limpeza Manual</p><p>Tipos de Limpeza Limpeza c/Ferramenta Mecanizada</p><p>Limpeza c/Hidrojateamento</p><p>Escolha do Método:</p><p>A Limpeza Manual é utilizada onde um bom acabamento não é exigido ou em</p><p>locais inacessíveis aos outros métodos.</p><p>A Limpeza Mecânica é utilizada onde o acabamento dado pela manual não é</p><p>suficiente.</p><p>O Hidrojateamento é normalmente utilizado na limpeza de grandes áreas ou em</p><p>áreas com grande concentração de incrustações do tipo dura.</p><p>16.1 Equipamentos empregados na limpeza</p><p>Escova de Cerdas de Aço – usada na remoção de incrustações pouco aderidas, produtos</p><p>grosseiros de corrosão e locais onde deve ser evitada qualquer avaria no revestimento</p><p>protetor.</p><p>Escova manual e padrão de acabamento dado pela limpeza</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>144</p><p>Raspadeira de Aço: usada na remoção de incrustações firmemente aderidas, graxas,</p><p>óleos, ferrugens, pingos de solda e pintura pouco aderida.</p><p>Raspadeira manual de aço e padrão de limpeza</p><p>Escova de cerdas de aço e escova tipo “quebra-craca”</p><p>montadas sobre ferramenta</p><p>hidráulica: A escova de cerdas de aço é um método empregado para remover totalmente</p><p>as incrustações e oxidação, de modo a se obter uma superfície com acabamento ao</p><p>metal branco, com aspecto espelhado. Já a escova “quebra-craca” é utilizada na limpeza</p><p>de superfícies metálicas com incrustações marinhas duras (conchas, corais, cracas, etc.).</p><p>A superfície limpa fica rugosa ao término da limpeza (não adequada para inspeção</p><p>visual).</p><p>Limpeza com escova de aço e escova tipo “quebra-craca”</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>145</p><p>Pistola de hidrojateamento: normalmente empregada onde se pretende remover grande</p><p>quantidade de incrustações, principalmente as duras, camadas de óxido e materiais</p><p>fortemente aderidos à superfície. Eventualmente é usado como limpeza preliminar para</p><p>posterior limpeza com escova rotativa.</p><p>Hidrojateamento e padrão de limpeza</p><p>Limpeza com martelete de agulhas: este equipamento remove incrustações moles e</p><p>duras e crosta de corrosão. A superfície limpa fica rugosa ao término da limpeza. Não</p><p>deve ser utilizado como ferramenta de limpeza para inspeção visual detalhada já que</p><p>pode mascarar as ocorrências devido à formação de superfície rugosa. O martelete de</p><p>agulhas é muito utilizado para preparar a superfície metálica onde vai ser aplicado o</p><p>revestimento de massa epóxi (seu padrão de limpeza dá uma ótima ancoragem para</p><p>aplicação e aderência da massa).</p><p>Martelete de agulhas e padrão de limpeza</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>146</p><p>17. Indicações</p><p>A descrição correta de uma ocorrência e a utilização da terminologia correta é</p><p>tão importante quanto sua descoberta. Todos os materiais apresentam descontinuidades,</p><p>por mais homogêneos que sejam. A caracterização de uma descontinuidade como</p><p>defeito caberá, no entanto, ao projetista da estrutura. O inspetor tem como obrigação,</p><p>detectar a descontinuidade e relatar a mesma de forma clara e objetiva, utilizando os</p><p>termos técnicos corretos.</p><p>Descontinuidade - é qualquer imperfeição existente num material ou peça, ou seja, é a</p><p>interrupção das estruturas típicas de uma peça, no que se refere à homogeneidade de</p><p>características físicas, mecânicas ou metalúrgicas.</p><p>Defeito - descontinuidade no material que afeta a integridade da peça, podendo</p><p>comprometer sua utilização futura.</p><p>As irregularidades mais encontradas durante uma inspeção são:</p><p>descontinuidades em junta soldada, processos corrosivos, incrustações marinhas, danos</p><p>no revestimento protetor, fixação ruim de acessórios, erosão e assoreamento do leito</p><p>marinho, presença de sucatas na estrutura, anodos com fixação ruim, danos mecânicos,</p><p>dutos com avaria no concreto, dutos em vão livre, grade de proteção de caixa de mar e</p><p>tubulações de aspiração ou descarga obstruídas, avaria na camada externa de dutos</p><p>flexíveis, etc.</p><p>Todas as irregularidades encontradas deverão ser classificadas e localizadas</p><p>conforme as normas vigentes.</p><p>17.1 Principais Indicações</p><p>Amassamento: deformação plástica de um componente com alteração da sua geometria</p><p>original, causada pelo impacto de um agente externo; os requisitos para inspeção e</p><p>registro de amassamentos serão citados mais adiante.</p><p>Amassamento em membros estruturais de jaqueta</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>147</p><p>Abrasão: dano resultante da fricção entre um componente e um agente externo,</p><p>acarretando alteração da superfície no local de contato com perda ou não de espessura.</p><p>Abrasões em elementos estruturais</p><p>Assoreamento: soterramento de um componente submerso pela ação dinâmica do leito</p><p>marinho.</p><p>Corrosão: decomposição de um material metálico decorrente da sua reação com o meio</p><p>ambiente.</p><p>Corrosão alveolar em componentes estruturais de uma unidade marítima</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>148</p><p>Dano em revestimento anticorrosivo: ruptura do revestimento com exposição da</p><p>superfície do metal de base ou da armadura de tração em dutos flexíveis.</p><p>Dano na camada externa de um duto flexível expondo armadura de tração</p><p>Empeno/Flambagem: deformação do eixo axial de um componente linear causada por</p><p>cargas de compressão ou impacto de agentes externos.</p><p>Erosão: exposição de um componente originalmente enterrado pela ação dinâmica do</p><p>leito marinho.</p><p>Colapso hidrostático: deformação plástica da seção transversal de um componente</p><p>tubular causada pela ação da pressão hidrostática externa.</p><p>Desgaste de anodos: desgaste da massa dos</p><p>anodos decorrente das reações eletroquímicas</p><p>relacionadas com o sistema de proteção</p><p>catódica.</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>149</p><p>Puncionamento: deformação plástica na junção de dois componentes estruturais não</p><p>coaxiais e com rigidez diferente, submetidos a esforços de compressão.</p><p>Puncionamento na junção de uma chapa de reforço com um contraventamento</p><p>Rasgo: deformação plástica com rompimento parcial da seção transversal de um</p><p>componente estrutural.</p><p>Rasgos em componentes estruturais de uma jaqueta</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>150</p><p>Sucata: material sem funcionalidade.</p><p>Vão livre: extensão de um duto sem apoio no leito marinho.</p><p>Duto submarino apresentando vão livre</p><p>Vazamento: escapamento de um fluido no local de</p><p>armazenamento ou Transporte.</p><p>Deformação: alteração da geometria original de um componente.</p><p>Bacalhau: peça metálica soldada não prevista</p><p>no projeto da estrutura ou equipamento.</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>151</p><p>Rompimento: deformação plástica com arrancamento total da seção transversal de um</p><p>componente estrutural.</p><p>Dano (Avaria): perda parcial ou total da funcionalidade de um componente. No caso de</p><p>dutos flexíveis é a perda da eficiência do revestimento externo e danos nas armaduras de</p><p>tração e/ou armadura de pressão devido a abrasão e/ou corrosão.</p><p>17.2 Indicações não relevantes</p><p>São indicações detectadas nas inspeções que, embora não comprometam o</p><p>estado físico da estrutura, devem ser relatadas para fazerem parte de um grupo de</p><p>informações onde serão analisados os seus efeitos isolados ou em conjunto. Este tipo de</p><p>indicação pode ser confundida com uma indicação relevante e, por isso, a necessidade</p><p>de relatá-las. Ex.: reforço excessivo de solda, deposição insuficiente, desalinhamento</p><p>em junta de topo, respingo, poros, etc.</p><p>18. Inspeção de instalações marítimas</p><p>18.1 Plataformas fixas de aço</p><p>(A) Membros estruturais</p><p>- Verificar a conformidade dos membros estruturais e acessórios com os desenhos do</p><p>Caderno de Identificação da Plataforma (CADIP).</p><p>- Verificar a existência de amassamentos, desalinhamentos, cortes, abrasão ou outros</p><p>danos mecânicos, registrando sua localização e dimensões. Quando da existência de</p><p>amassamento adotar a seguinte</p><p>metodologia:</p><p>1- Limpar a região a ser examinada;</p><p>2- Localizar o amassamento segundo</p><p>procedimento adotado;</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>152</p><p>3- Posicionar o mede mossas em duas posições de forma a obter o comprimento e a</p><p>largura do amassamento;</p><p>Parafuso de fixação</p><p>Parte móvel</p><p>Parte fixa</p><p>Mede mossa</p><p>Profundidade</p><p>Comprimento</p><p>Corte AA</p><p>Largura</p><p>Profundidade</p><p>Posicionamento e medidas com o mede mossa</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>153</p><p>4- Tomar as medidas principais (comprimento e largura) em três locais diferentes,</p><p>quais sejam: a 1/4, 2/4 e 3/4, a partir dos pontos identificados pelo item 2;</p><p>5- Medir a profundidade do amassamento em 3 locais diferentes a 1/4, 2/4 e 3/4 do</p><p>comprimento e largura máxima;</p><p>Dimensionamento de um amassamento</p><p>6- Caso o amassamento seja em um elemento estrutural de uma plataforma, fazer</p><p>inspeção visual detalhada na junta mais próxima do amassamento;</p><p>Amassamento próximo de uma junta tubular</p><p>7- Quando o amassamento atingir um cordão de solda ou for próximo a ele, este deve</p><p>ser inspecionado em toda sua extensão com partículas magnéticas ou ensaio similar.</p><p>Ensaio por partículas magnéticas</p><p>C1</p><p>C2</p><p>C3</p><p>L1 L2 L3</p><p>P1 P2</p><p>P3</p><p>P4</p><p>P5</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>154</p><p>- Verificar a presença de processos corrosivos, identificando a forma de corrosão e a</p><p>área abrangida. No caso de corrosão alveolar, não esquecer de relatar a profundidade</p><p>do maior alvéolo e o diâmetro (localizando a área com corrosão), além de sugerir a</p><p>medição de espessura de parede (ultrassom), a medição de potencial eletroquímico e</p><p>fotografia ou filmagem. Particular atenção deve ser dada à verificação de corrosão</p><p>em regiões mais afastadas dos anodos, nos membros mais próximos ao leito</p><p>marinho, em juntas soldadas e na zona de variação de maré.</p><p>- Verificar a existência de erosão do leito marinho próximo às pernas e/ou estacas da</p><p>plataforma, reportando aquelas cujas dimensões sejam maiores ou iguais ao</p><p>diâmetro das pernas e/ou estacas.</p><p>- Inspecionar os anodos galvânicos de sacrifício, informando o tipo de fixação, o seu</p><p>desgaste, o tipo de seção (forma geométrica), as incrustações marinhas, presença de</p><p>sucatas e danos mecânicos.</p><p>Perfil de erosão e medidas a serem realizadas</p><p>- Verificar a existência de incrustação marinha, classificando-a (natureza, extensão e</p><p>intensidade). Quando solicitado, deve-se fazer o perfil de crescimento das</p><p>incrustações marinhas, medindo sua espessura (com estilete graduado) e desenhando</p><p>em croqui vertical as pernas mais incrustadas. Serão medidos a cada 10 metros até a</p><p>elevação –30 metros, quatro pontos defasados de 90.</p><p>Inspeção da incrustação marinha</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>155</p><p>- Verificar a presença de cabos, retirando-os ou amarrando-os quando possível.</p><p>Relatar apenas aqueles que estão causando ou possam vir a causar algum dano à</p><p>estrutura, informando sua localização, seu diâmetro e dimensão. Se o cabo de aço é</p><p>mensageiro de tubos I ou J, não deve ser retirado.</p><p>- Verificar a presença de sucatas, retirando-as quando possível. Relatar apenas</p><p>aquelas que estão causando ou possam vir a causar algum dano à estrutura,</p><p>informando sua localização, seu tipo e seus pontos de apoio na estrutura. Para</p><p>sucatas de grandes dimensões, verificar ainda se estão bem apoiadas e a existência</p><p>de possíveis danos na estrutura, principalmente nos membros que possam ter sido</p><p>atingidos quando de sua queda.</p><p>- Verificar a presença de cordas, linhas de pesca e cabos de nylon ou sisal, retirando-</p><p>os quando possível. Relatar apenas aqueles que possam causar risco ou</p><p>impossibilitar a inspeção seja por mergulhador ou por veículo de controle remoto.</p><p>- Verificar a presença e o estado do revestimento. Normalmente, nas plataformas da</p><p>Bacia de Campos, o revestimento de tinta se estende a até aproximadamente 7</p><p>metros de profundidade e a partir desse patamar para baixo, a jaqueta não apresenta</p><p>revestimento protetor. Especial atenção deve ser dada, na região próxima da</p><p>superfície.</p><p>- Verificar a presença de corpos estranhos soldados à estrutura (bacalhaus), não</p><p>constantes no CADIP, informando a sua localização e dimensões através de croqui.</p><p>(B) Inspeção de atracadouro e das defensas</p><p>Tipos de defensas de plataformas fixas de aço</p><p>- Proceder de acordo com o item (A), onde aplicável.</p><p>- Observar o estado da fixação do atracadouro bem como das defensas (inspeção dos</p><p>estojos e verificação do aperto).</p><p>- Inspeção da corrente de segurança das defensas (integridade dos elos e manilhas,</p><p>forma de corrosão, etc.).</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>156</p><p>Defensa de perna de uma plataforma fixa de aço</p><p>Ocorrências típicas em defensas</p><p>A flecha máxima não deve ser</p><p>superior a 600 mm</p><p>Verificar o estado geral do</p><p>eixo central e dos pneus</p><p>central e dos pneus</p><p>Verificar o aperto dos estojos e a</p><p>fixação da braçadeira na perna</p><p>da plataforma</p><p>Amassamento no eixo central da defensa e falta</p><p>de pneus</p><p>Defensa avariada</p><p>Corrosão por placas nos estojos e porcas de</p><p>um flange de defensa</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>157</p><p>(C) Duto rígido, tubo I, tubo J e duto flexível</p><p>- Proceder de acordo com item (A), naquilo que for aplicável.</p><p>- Verificar o estado das braçadeiras, seus parafusos e a condição de aperto dos</p><p>mesmos. A fixação será ruim quando faltar parafuso ou o aperto for inadequado.</p><p>Nos dutos rígidos, verificar a presença ou não de junta de borracha entre o corpo do</p><p>duto e a braçadeira (a junta de borracha tem como função isolar eletricamente o duto</p><p>da jaqueta, já que o mesmo possui seus próprios anodos de sacrifício).</p><p>Braçadeira de duto rígido e junta de borracha</p><p>- Verificar nos Tubos I e J o estado geral e o tipo de fixação (se a guia é soldada à</p><p>estrutura, se é braçadeira bipartida, se articulada, etc.).</p><p>- Verificar se existe folga entre o acessório e a fixação, informando a dimensão da</p><p>folga, caso exista.</p><p>- Verificar a condição de apoio da curva do riser no leito marinho.</p><p>- Verificar a ocorrência de corrosão no ponto onde começa o revestimento de monel</p><p>(pilha galvânica). Os dutos rígidos do Pólo Nordeste apresentam, no lugar do monel,</p><p>um tubo de sacrifício (sobreespessura de aço).</p><p>Liga de monel em duto rígido</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>158</p><p>Inspeção de duto flexível</p><p>- Checar a localização do suporte do duto e a função da linha. Documentos a serem</p><p>consultados: diagrama unifilar das linhas flexíveis, arranjo de superfície da unidade</p><p>de exploração e produção, arranjo submarino das linhas flexíveis e os relatórios de</p><p>inspeções anteriores.</p><p>- Identificar o duto na profundidade de inspeção, quando existirem dutos idênticos e</p><p>próximos. Normalmente, uma árvore de natal molhada é interligada a uma unidade</p><p>marítima, por três (03) linhas flexíveis: um duto de produção (PO - óleo), um de</p><p>injeção de gás ou anular (AN -gás lift) e um umbilical hidráulico (UH - contém</p><p>mangueiras hidráulicas que comandam diversas manobras no poço). O duto flexível</p><p>de produção e o gás lift são normalmente revestidos de poliamida ou polietileno</p><p>(revestimento de cor branca). Já o umbilical hidráulico (que pode ser de seção</p><p>circular ou achatado com cabos de aço laterais) é revestido de poliuretano</p><p>(revestimento de cor preta). Em alguns casos, o poço pode ter um quarto elemento</p><p>que é o cabo elétrico</p><p>(é sempre o de menor diâmetro).</p><p>- Registrar o tipo de incrustação.</p><p>Inspeção do duto flexível</p><p>- Limpar a área a ser inspecionada.</p><p>Limpeza manual do duto flexível</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>159</p><p>- Registrar o perímetro do riser em 03 pontos dentro da área de inspeção.</p><p>- Inspecionar o corpo do flexível, registrando a localização das avarias (profundidade</p><p>e posição do dano em relação à geratriz de referência – voltada para a face norte da</p><p>jaqueta).</p><p>- Dimensionar a avaria.</p><p>- Identificar o agente causador da avaria.</p><p>- Medir a distância entre a estrutura ou acessórios, que possam gerar interferência</p><p>com o mesmo.</p><p>- Inspecionar o enrijecedor (bend stiffener) - verificar o tipo, sua integridade, sua</p><p>fixação com o conector, etc.</p><p>Enrijecedor bipartido e inteiriço</p><p>- Inspecionar o conector (sua integridade, verificar a existência da válvula de alívio de</p><p>gás percolado, etc.).</p><p>Conectores e válvula de alívio de gás percolado (PSV)</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>160</p><p>Nomenclatura e função das camadas que compõe uma linha flexível</p><p>1- Camada externa (CE): Camada polimérica utilizada para proteger os elementos internos da linha</p><p>flexível contra agentes externos (corrosão, abrasão, etc.), mantendo as armaduras de tração na posição</p><p>depois de montadas. Também auxiliam no isolamento térmico. Podem ser constituídas de polietileno</p><p>(aplicação estática), de poliamida ou polipropileno (aplicação dinâmica).</p><p>2- Camada antiflambagem (CAF): Camada que aumenta a resistência da</p><p>armadura de tração a flambagem devido ao fenômeno de compressão</p><p>súbita do duto flexível. Esta camada é geralmente feita com fitas de alta</p><p>resistência à tração (tecido de kevlar) sendo instalada entre a camada</p><p>externa e armadura de tração. Previne a formação de gaiola de</p><p>passarinho (Bird Cage) devido à compressão axial.</p><p>3- Camada de armadura de tração (CAT): Camada estrutural metálica utilizada para sustentar totalmente</p><p>ou parcialmente as cargas de tração e pressão interna. A construção da CAT consiste de arames metálicos</p><p>(geralmente aço carbono de alto teor) enrolados helicoidalmente. São duas camadas enroladas em contra-</p><p>hélice. O ângulo de assentamento é geralmente de 20 graus a 55 graus. Pequena rigidez à flexão. Seção</p><p>transversal geralmente retangular.</p><p>4- Camada de armadura de pressão (CAP) / Espiral fio zeta: Camada estrutural metálica (aço carbono de</p><p>baixo, médio e alto teor) intertravada que aumenta a resistência da linha flexível à pressão externa, interna</p><p>e cargas de esmagamento (“crushing”), ou seja, cargas radiais. Os arames são assentados com ângulo</p><p>muito próximo de 90°. Seção transversal complexa. Pequena rigidez axial e à flexão.</p><p>5- Camada de barreira de pressão (CBP): Camada polimérica que tem como função atuar como barreira</p><p>(manter a estanqueidade), garantindo que os fluidos internos (óleo e gás) não permeiem para as camadas</p><p>externas (percolamento). Pode ser constituída de polietileno reticulado, poliamida 11, polietileno de alta</p><p>densidade e PVDF. Sua espessura deve ser tal que seja capaz de transmitir os esforços para as camadas</p><p>metálicas adjacentes. Deve resistir à abrasão, corrosão e ao ataque químico dos fluidos conduzidos.</p><p>6- Camada da carcaça interna (CCI): Camada estrutural metálica intertravada mais interna da linha</p><p>flexível que tem como funções prevenir o colapso por queda abrupta de pressão, resistir a cargas radiais e</p><p>à abrasão causada pelo fluido transportado ou pela passagem de ferramentas. Constituída por um arame</p><p>de aço inoxidável (ferrítico, austenítico ou duplex) assentado com ângulo muito próximo de 90°. Seção</p><p>transversal complexa. Pequena rigidez axial e à flexão.</p><p>1</p><p>2</p><p>3</p><p>4</p><p>5</p><p>6 1</p><p>3</p><p>4</p><p>5</p><p>6</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>161</p><p>Outras camadas:</p><p>Outer-wrap: Revestimento metálico que serve para proteger a camada externa do duto</p><p>flexível, quando este está no leito marinho em contato com pedras, corais ou outros</p><p>materiais abrasivos.</p><p>Duto flexível com “outer wrap”</p><p>- Verificar possíveis danos à capa externa. Havendo danos, localizar e dimensionar.</p><p>Havendo danos com exposição da armadura de tração, localizar, dimensionar e</p><p>medir o potencial eletroquímico dos arames. Verificar se nos fios da armadura existe</p><p>corrosão, abrasão, desalinhamento, amassamento ou fios rompidos.</p><p>Dano na camada externa (abrasão) sem exposição</p><p>da armadura de tração</p><p>Dano na camada externa (abrasão)</p><p>com exposição da armadura de</p><p>tração</p><p>Medição de potencial eletroquímico na</p><p>armadura de tração exposta</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>162</p><p>- Verificar a existência de torção no duto flexível. A torção é uma deformação em</p><p>forma helicoidal que caracteriza o rompimento dos fios da armadura de tração ou</p><p>seu desprendimento do conector de extremidade. É um dano grave e existe o risco</p><p>de rompimento da linha.</p><p>Torção no duto flexível</p><p>‘</p><p>Fios da armadura de tração com</p><p>amassamento e abrasão</p><p>Fios da armadura de tração com</p><p>desalinhamento</p><p>Duto flexível apresentando</p><p>rompimento dos fios da armadura de</p><p>tração externa e interna, expondo a</p><p>camada de espiral fio zeta</p><p>Fios da armadura de tração</p><p>com processo corrosivo</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>163</p><p>- Verificar a existência de sombreamento na capa externa (existência de protuberância</p><p>helicoidal causada por sobreposição dos arames).</p><p>- Verificar a existência de ovalização da linha flexível (diâmetro externo oval devido</p><p>esforços de distribuição não uniforme no sentido radial).</p><p>- Medir o diâmetro externo da linha e comparar com o</p><p>diâmetro de projeto. Verificar se a capa externa da linha</p><p>está inflada ou descolada por gás percolado.</p><p>- Verificara a existência de enrugamento na capa externa da linha.</p><p>- Verificar a existência de gaiola de</p><p>passarinho.</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>164</p><p>- Verificar a existência de ranhuras na</p><p>capa externa;</p><p>- Verificar a existência de Loop ou Kink (volta aberta ou fechada da linha flexível).</p><p>- Medir/estimar o ângulo de catenária do duto (verificar o sentido da catenária no</p><p>desenho do Arranjo Submarino das linhas). O normal em plataformas fixas vai de</p><p>+12 a +15. Catenária positiva (acima do valor normal) pode causar danos por</p><p>fadiga; já catenárias negativas (abaixo do normal) podem causar danos mais</p><p>imediatos pela tensão excessiva no ponto de contato da linha com o leito marinho</p><p>(TDP).</p><p>Medidor de ângulo de catenária e duto com catenária negativa</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>165</p><p>- Verificar a existência de entrelaçamento de linhas.</p><p>Entrelaçamento de linhas flexíveis</p><p>Abrasão na camada de externa do duto flexível, ocasionada por cabo de aço, expondo a</p><p>armadura de tração</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>166</p><p>(D)</p><p>Condutores</p><p>Tubos condutores</p><p>- Proceder de acordo com o item (A), onde aplicável.</p><p>- Verificar a existência de centralizadores entre os condutores e suas guias nas</p><p>diversas elevações. Caso negativo, relatar através de croqui, dimensionando a folga</p><p>existente.</p><p>- Verificar a existência de oscilação dos condutores em relação a suas guias ou no</p><p>caso de existência de calços, relatar a quantidade e a posição horária.</p><p>Guia de condutor com calços</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>167</p><p>- Verificar o estado, fixação e integridade das guias dos condutores.</p><p>Guia de condutor limpa e totalmente incrustada</p><p>(E) Inspeção de anodos</p><p>- Verificar o arranjo dos anodos com os desenhos do CADIP.</p><p>- Verificar o estado da sua fixação à estrutura. No caso de anodo fixado por</p><p>braçadeira, além de verificar o aperto dos estojos da braçadeira, observar o perfeito</p><p>contato do parafuso de contato elétrico com a estrutura.</p><p>- Verificar o desgaste dos anodos.</p><p>- Verificar a existência de anodos com desgaste irregular, registrando através de foto,</p><p>croqui ou filmagem.</p><p>- Verificar a existência de anodos assoreados.</p><p>- Verificar a presença de incrustação marinha, classificando-as.</p><p>- Verificar o tipo de seção.</p><p>- Nos eletrodos de referência e anodos de corrente impressa, verificar o estado geral,</p><p>bem como suas fixações à estrutura; verificar a presença de incrustações nos</p><p>eletrodos de referência, limpando a semicélula quando estiver obstruída; verificar a</p><p>condição de fixação das caixas de passagem à estrutura e verificar o estado geral dos</p><p>cabos elétricos e suas fixações nos conduítes.</p><p>(F) Casings e Sumps</p><p>- Proceder de acordo com o item (A) onde aplicável.</p><p>- Verificar o estado e tipo de fixação à estrutura.</p><p>Tubos casings e fixação de casing incrustada</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>168</p><p>- Verificar se a sucção dos casings (difusores ou grades de proteção) e descarga dos</p><p>sumps estão obstruídas. Caso positivo, efetuar a limpeza de modo a eliminar a</p><p>obstrução.</p><p>Grade de proteção e difusores de um casing e extremidade inferior de um tubo sump</p><p>- Especial atenção será dada ao corpo dos casings e sumps, já que esses acessórios</p><p>constantemente apresentam furos ocasionados por corrosão microbiológica.</p><p>Corrosão Microbiológica: é aquela onde a corrosão do material metálico se processa</p><p>sob a influência de microorganismos, quase que exclusivamente bactérias.</p><p>Furos no tubo casing ocasionados por corrosão microbiológica</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>169</p><p>G) Leito Marinho</p><p>- Fazer o mapeamento de sucatas próximas da jaqueta ou dutos.</p><p>- Observar a presença de erosão ou assoreamento, dimensionando e localizando a área</p><p>de ocorrência do fenômeno e registrando as alturas em relação ao leito marinho.</p><p>- Identificar a natureza do solo.</p><p>- A inspeção do leito marinho deve-se estender a, pelo menos, 3 metros de cada face</p><p>da jaqueta.</p><p>(H) Dutos Submarinos</p><p>A inspeção de dutos submarinos normalmente é feita tendo como embarcação de</p><p>apoio uma traineira ou lagosteiro. Esse tipo de embarcação é mais adequado para esse</p><p>serviço, já que o barco pode trabalhar bem próximo das bolhas do mergulhador além de</p><p>acompanhar a evolução do mergulho ao longo da linha, sem ficar exercendo pressão no</p><p>umbilical do mergulhador. Normalmente o mergulho é feito em dupla e o inspetor</p><p>utiliza para esse tipo de trabalho os seguintes equipamentos: fita métrica, trena de 50</p><p>metros ou então um odômetro, raspadeira e escova manuais para as limpezas e um</p><p>vergalhão com um olhal na ponta, onde é amarrado um cabo com uma bóia na</p><p>extremidade oposta. A bóia é utilizada para marcar o ponto onde o mergulho é</p><p>interrompido de um dia para o outro ou então para a troca da dupla que está</p><p>mergulhando.</p><p>Itens a verificar:</p><p>- Verificar a existência de danos mecânicos, dimensionando e registrando sua posição</p><p>ao longo do duto; amarrar a origem em um ponto notável do início da linha, como</p><p>por exemplo, o anodo na curva do duto ou mão francesa.</p><p>A - distância da avaria até o ponto de origem;</p><p>B - distância do início da avaria até a geratriz de referência;</p><p>B' - largura da avaria;</p><p>C - comprimento da avaria (menor);</p><p>D - comprimento da avaria (maior);</p><p>E - largura da área com metal exposto;</p><p>F - comprimento da área com metal exposto.</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>170</p><p>- Nos locais com metal aparente, verificar a existência de corrosão e fazer a medição</p><p>de potencial eletroquímico; caso exista corrosão, efetuar a medição de espessura de</p><p>parede.</p><p>Inspeção de duto com odômetro e avaria no revestimento de concreto expondo a superfície</p><p>metálica</p><p>- Inspecionar os anodos encontrados. Deve-se ter atenção, quando os anodos forem do</p><p>tipo braçadeira, já que eles se confundem com a superfície do duto quando este está</p><p>muito incrustado.</p><p>- Verificar a existência de sucatas sobre o duto ou nas suas proximidades, em faixa de</p><p>3m para cada lado, fazendo a remoção quando possível.</p><p>Dutos submarinos com sucatas</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>171</p><p>- Verificar a existência de cruzamento de dutos, fazendo a inspeção da área de</p><p>contato.</p><p>- Localizar os trechos do duto que apresentarem vãos livres, localizando o início e o</p><p>final do vão e as flechas máximas, conforme desenho.</p><p>A = Distância da origem até o início do vão livre</p><p>B = Comprimento do vão livre</p><p>C = Distância do início do vão livre até a flecha máxima</p><p>D = flecha máxima</p><p>Dimensionamento de vão livre</p><p>Duto submarino apresentando vão livre</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>172</p><p>18.2 Plataforma fixa de concreto</p><p>Serão inspecionadas do enrocamento até a zona de variação de maré, incluindo o</p><p>atracadouro e fixação dos acessórios. Verificar a existência de amassamentos (mossas),</p><p>empenos, cortes ou outros danos mecânicos, registrando sua posição e dimensões.</p><p>Verificar a presença de processos corrosivos, identificando a forma de corrosão</p><p>e a área abrangida. No caso de corrosão alveolar, não se esquecer de relatar a</p><p>profundidade do maior alvéolo e o diâmetro (localizando a área com corrosão), além de</p><p>sugerir a medição de espessura de parede (ultrassom) e medição de potencial</p><p>eletroquímico. Verificar possíveis sinais de infiltração de água salgada no revestimento</p><p>de concreto.</p><p>Verificar a existência de incrustações marinhas, classificando-as (duras ou</p><p>moles) e determinando a sua extensão e intensidade.</p><p>Verificar a existência de materiais como: cabos de aço, cordas, etc. presos ou em</p><p>contato com a estrutura; corpos metálicos estranhos, indicando a sua localização,</p><p>dimensão e removendo-os quando possível. Verificar a presença e o estado do</p><p>revestimento protetor nos acessórios.</p><p>Itens a verificar:</p><p>(A) Costado das células e junções entre células</p><p>- Verificar a existência de danos mecânicos;</p><p>- Verificar sinais de desagregação no concreto;</p><p>- Verificar sinais de corrosão;</p><p>- Verificar a existência de trincas no concreto;</p><p>- Verificar a integridade dos reparos efetuados.</p><p>(B) Juntas de construção</p><p>- Existência de danos mecânicos;</p><p>- Sinais de oxidação;</p><p>- Verificar se há exposição da armadura metálica;</p><p>- Inspecionar os reparos efetuados.</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>173</p><p>(C) Ancoragem dos cabos de protenção</p><p>- Existência de danos mecânicos;</p><p>- Sinais de corrosão no revestimento gerados pela oxidação dos cabos de protenção</p><p>ou de seus cones de travamento;</p><p>- Avarias nos revestimentos de proteção.</p><p>(D) Placas suportes dos dutos, de reboque e do atracadouro</p><p>- Verificar sua fixação na estrutura de concreto;</p><p>- Verificar o estado das argolas de reboque e atracação;</p><p>- Verificar a integridade das soldas;</p><p>- Verificar sinais de corrosão;</p><p>- Verificar possíveis avarias no concreto em torno das mesmas.</p><p>(E) Atracadouro</p><p>- Verificar a presença de danos mecânicos, estado das correntes de sustentação,</p><p>integridade das defensas, estado da pintura e do revestimento, estado das estacas de</p><p>fixação com relação a erosão, etc.</p><p>(F) Sistema de lastro</p><p>- Veificar a existência de danos mecânicos, sinais de corrosão, presença de</p><p>incrustações ou outro tipo de obstrução nos orifícios de entrada de água e ar e sinais</p><p>de comunicação entre células.</p><p>(G) Inspeção dos dutos rígidos</p><p>- Presença de dano mecânico, estado e fixação das braçadeiras, integridade do</p><p>revestimento, condições da curva do duto no leito marinho (se está apoiada ou não),</p><p>existência de corrosão, presença de incrustações marinhas e estado geral dos anodos.</p><p>(H) Enrocamento</p><p>Existência de sucatas, nível de erosão e assoreamento, cimentação do enrocamento</p><p>devido a depósitos de areia, incrustações marinhas e uniformidade do enrocamento.</p><p>Apoio do duto submarino no</p><p>leito marinho</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>174</p><p>18.3 Plataforma semi-submersível</p><p>(A)-Serão inspecionadas do flutuador até a zona de variação de maré, incluindo os dutos</p><p>flexíveis e seus acessórios. Verificar a existência de amassamentos, empenos, cortes ou</p><p>outros danos mecânicos, registrando sua posição e dimensões (geratriz de referência,</p><p>para elementos verticais, está voltada para a proa da SS). Verificar a presença de</p><p>processos corrosivos, identificando a forma de corrosão e a área abrangida. No caso de</p><p>corrosão alveolar, não esquecer de relatar a profundidade do maior alvéolo e o diâmetro</p><p>(localizando a área com corrosão), além de sugerir a medição de espessura de parede</p><p>(ultrassom), a medição de potencial eletroquímico, a fotografia e a filmagem. Particular</p><p>atenção será dada à verificação de corrosão em regiões mais afastadas de anodos e zona</p><p>de variação de maré.Verificar a existência de incrustações marinhas, classificando-as</p><p>(duras ou moles) e determinando a sua extensão e intensidade. Verificar a existência de</p><p>materiais como: cabos de aço, cordas, etc., presos ou em contato com a estrutura, corpos</p><p>metálicos estranhos (bacalhau), indicando a sua localização e dimensão.Verificar a</p><p>presença e o estado do revestimento protetor.</p><p>Itens a inspecionar:</p><p>(B) Flutuador</p><p>- Proceder de acordo com o item (A) onde aplicável. Inspecionar as soldas de ligação</p><p>das colunas com o flutuador, as caixas estabilizadoras e as soldas do berço de</p><p>âncoras com o flutuador (quando solicitado).</p><p>Caixa estabilizadora e solda de ligação coluna/flutuador</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>175</p><p>- Inspecionar o convés, costados e fundo.</p><p>Convés, costado e fundo de um flutuador</p><p>- No costado interno, verificar o estado geral das tubulações de descarga. No fundo do</p><p>flutuador, verificar também, as condições dos tubos de calado da unidade.</p><p>Tubo de descarga de refrigeração e tubo de calado</p><p>- Inspecionar os cabeços, buzinas, olhais de reboque e cunhos, verificando o estado</p><p>geral e a fixação com o flutuador.</p><p>Cabeços de atracação, buzina, olhal de reboque e cunho de uma semi-submersível</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>176</p><p>(C) Colunas</p><p>- Proceder de acordo com o item (A) onde aplicável.</p><p>- Inspecionar os olhais soldados, verificando seu estado geral e fixação.</p><p>- Inspecionar as soldas de fixação de acessórios (defensas, fairleads, berço de âncoras,</p><p>etc.) e de membros estruturais.</p><p>Coluna e solda de ligação brace/coluna</p><p>(D) Membros estruturais</p><p>- Proceder de acordo com item (A) onde aplicável.</p><p>- Verificar a fixação do brace com as colunas.</p><p>- Verificar as aberturas de ventilação (vent hole) e dreno (drain hole) quando</p><p>existentes.</p><p>Orifício de ventilação (vent hole), membro estrutural e orifício de dreno (drain hole)</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>177</p><p>(D) Berço de âncoras</p><p>- Proceder de acordo com item (A) onde aplicável.</p><p>- Verificar possível contato do cabo de aço ou amarra da linha de ancoragem com o</p><p>berço, relatando as ocorrências.</p><p>Berço de âncoras</p><p>Abrasão no berço de âncoras ocasionada pela linha de ancoragem</p><p>- Verificar a fixação do berço de âncoras com o flutuador e a coluna.</p><p>Fixações do berço de âncoras no flutuador</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>178</p><p>(F) Guia da linha de ancoragem (fairlead ou fairleader)</p><p>- Proceder de acordo com item (A) onde aplicável.</p><p>- Verificar a fixação com a coluna.</p><p>- Verificar o alinhamento do cabo de aço de âncora com a roldana do fairlead ou da</p><p>amarra com a coroa de barbutin, relatando as não conformidades.</p><p>v</p><p>Linha de ancoragem alinhada e desalinhada com o fairleader</p><p>- Verificar o estado geral das chapas de travamento do eixo.</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>179</p><p>Detalhe 1</p><p>Avaria no eixo da roldana do fairlead</p><p>Det. 1</p><p>2</p><p>1</p><p>1- Avaria no eixo da roldana (o eixo</p><p>partiu na cavidade onde a chapa de</p><p>travamento encaixa e trava o mesmo);</p><p>2- Chapa de travamento apresentando o</p><p>parafuso inferior partido.</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>180</p><p>- Verificar o estado geral das graxeiras dos eixos.</p><p>(G) Caixa de mar</p><p>- Proceder de acordo com item (A) onde aplicável.</p><p>- Verificar se a grade de proteção da caixa de mar</p><p>está obstruída ou não, fazendo a limpeza quando</p><p>necessário. Quando for feita a limpeza interna da</p><p>caixa de mar, não esquecer de limpar os orifícios</p><p>do sistema de injeção de hipoclorito.</p><p>Tipos de sistemas de injeção de hipoclorito</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>181</p><p>- Verificar a operacionalidade dos anodos antiincrustante, quando existirem. Efetuar a</p><p>sua limpeza, se necessário.</p><p>Anodo antiincrustante incrustado e limpo</p><p>- Verificar a tubulação da válvula da caixa de mar com relação a possível obstrução.</p><p>Executar a limpeza caso necessário. Verificar o seu funcionamento.</p><p>- Verificar o estado geral dos anodos galvânicos de sacrifício.</p><p>Anodos galvânicos de sacrifício no interior da caixa de mar</p><p>(H) Defensa</p><p>- Verificar a integridade das correntes de segurança (inferior e superior), observando</p><p>o desgaste dos elos e manilhas como também a forma de corrosão. Quando a</p><p>defensa possuir calha móvel, verificar</p><p>o estado geral das correntes que fixam a calha</p><p>móvel à parte fixa da defensa. Verificar o estado geral da pintura e a forma de</p><p>corrosão, como também a existência de danos mecânicos.</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>182</p><p>Tipos de defensas encontradas em plataformas semi-submersíveis</p><p>Corrente de segurança da calha móvel apresentando desgaste acentuado nas manilhas e</p><p>elos</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>183</p><p>“Vista Lateral”</p><p>Defensa típica de uma plataforma semi-submersível</p><p>(I) Cabresteira de reboque</p><p>- Verificar se a cabresteira de reboque está atritando com o submarino ou com os</p><p>dutos flexíveis, relatando as não conformidades. Se possível, fazer o</p><p>reposicionamento (no caso de contato com elementos estruturais).</p><p>COLUNA</p><p>Eixo central amortecedor</p><p>Calha soldada no blister</p><p>Olhal</p><p>Pneu</p><p>Olhal</p><p>Calha móvel</p><p>Proteção de madeira</p><p>Olhal da corrente de segurança</p><p>inferior</p><p>Olhal da corrente de segurança</p><p>superior</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>184</p><p>(J) Duto flexível</p><p>Itens a verificar:</p><p>Integridade da linha flexível</p><p>- Verificar possíveis danos à capa externa. Havendo danos, localizar e dimensionar.</p><p>Havendo danos com exposição da armadura de tração, localizar, dimensionar, medir</p><p>o potencial eletroquímico dos arames e verificar a existência de corrosão, abrasão,</p><p>amassamento, desalinhamento e fios rompidos.</p><p>- Verificar a existência de torção no duto flexível.</p><p>- Verificar a existência de sombreamento na capa externa.</p><p>- Verificar a existência de enrugamento, amassamento, loop ou kink, entrelaçamento</p><p>de linhas e ranhuras.</p><p>- Verificar a existência de ovalização da linha flexível.</p><p>- Medir o diâmetro externo da linha e comparar com o diâmetro de projeto. Verificar</p><p>se a capa externa da linha está inflada ou descolada por gás percolado.</p><p>- Medir/estimar o ângulo de catenária do</p><p>duto (verificar o sentido da catenária no</p><p>desenho do Arranjo Submarino das</p><p>linhas). O Normal em unidades</p><p>flutuantes vai de +7 a +12. Catenária</p><p>positiva (acima do valor normal) pode</p><p>causar danos por fadiga; já catenárias</p><p>negativas (abaixo do normal) podem</p><p>causar danos mais imediatos pela tensão</p><p>excessiva no ponto de contato da linha</p><p>com o leito marinho (TDP).</p><p>Interferências</p><p>- Verificar a existência de interferência da linha flexível com contraventamentos da</p><p>unidade marítima.</p><p>- Verificar a existência de interferência da linha flexível com sistemas de ancoragem.</p><p>- Verificar a existência de interferência da linha flexível com cabos de cabresteira ou</p><p>corpos estranhos.</p><p>TDP</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>185</p><p>Conector</p><p>- Verificar a integridade dos conectores.</p><p>- Verificar a integridade dos parafusos de fixação do conector, suporte e acessórios</p><p>quando a fixação do duto flexível for submersa.</p><p>- Verificar condição do revestimento e existência de corrosão.</p><p>- Verificar a existência, integridade e operação das válvulas de alivio de gás</p><p>percolado (PSVs).</p><p>- Verificar a existência de corrosão nas terminações hidráulicas.</p><p>- Verificar a integridade do sistema de fixação (parafusos estojos, porcas, etc.) do</p><p>duto ao hang-off.</p><p>Conector de superfície, hang-off e válvula de gás percolado</p><p>Cabresteira de reboque atritando com o</p><p>duto flexível</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>186</p><p>Conector do duto preso ao</p><p>flange do spool</p><p>1- Suporte Cônico, 2- Adaptador, 3- Colar</p><p>de retenção</p><p>1</p><p>2</p><p>3</p><p>Suporte do conector e válvula para alívio de gás</p><p>percolado</p><p>Spool de ligação duto flexível/duto rígido</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>187</p><p>Enrijecedor de curvatura (bend stiffener)</p><p>- Identificar o tipo de enrijecedor (bipartido ou inteiriço).</p><p>Enrijecedor inteiriço e bipartido</p><p>- Verificar integridade do enrijecedor.</p><p>- Verificar o sistema de fixação do enrijecedor de curvatura ao conector.</p><p>- Verificar o sistema de fixação do enrijecedor ao capacete, quando possível.</p><p>- Verificar se existe espaçamento entre o enrijecedor e o corpo do duto na sua parte</p><p>inferior. Se existir, localizar e dimensionar a folga.</p><p>- Verificar as braçadeiras de fixação dos enrijecedores bipartidos.</p><p>- Verificar o desgaste dos anodos de proteção catódica, quando existente.</p><p>Parafusos de fixação do enrijecedor ao</p><p>capacete</p><p>Anodo Galvânico na parte superior do</p><p>enrijecedor</p><p>Enrugamento na parte inferior do</p><p>enrijecedor</p><p>Folga na parte inferior do enrijecedor</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>188</p><p>Colar batente (stopper)</p><p>- Identificar o tipo de stopper instalado no duto flexível.</p><p>- Verificar a integridade do stopper.</p><p>- Verificar o sistema de fixação.</p><p>- Verificar a fixação e integridade da proteção antiabrasiva.</p><p>- Verificar o estado do revestimento protetor.</p><p>- Verificar o estado geral dos anodos galvânicos.</p><p>- Medir o potencial eletroquímico, quando necessário.</p><p>Colar batente</p><p>Camada antiabrasiva danificada</p><p>Queda do conjunto capacete/enrijecedor ficando</p><p>apoiado no colar batente</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>189</p><p>Boca de sino</p><p>- Verificar o posicionamento do enrijecedor de curvatura em referência a boca de</p><p>sino.</p><p>- Verificar o sistema de travamento dos cachorros (dogs) da boca de sino e posição</p><p>das travas.</p><p>- Verificar a integridade do sistema de fixação dos eixos de giro dos dogs.</p><p>- Verificar a integridade dos cabos elétricos do sistema de proteção catódica.</p><p>- Medir o potencial eletroquímico da boca de sino e componentes quando necessário.</p><p>Cachorro de travamento (dog) do</p><p>capacete da linha flexível</p><p>Tubo I</p><p>Boca de sino</p><p>Mesa</p><p>Mesa de tubo</p><p>I</p><p>Componentes de um tubo I</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>190</p><p>Acessórios de uma boca de sino</p><p>Conjunto capacete/enrijecedor</p><p>Lingüeta trava posição</p><p>aberta</p><p>Mola</p><p>Dog</p><p>Garra do dog</p><p>Fixação do enrijecedor ao</p><p>capacete</p><p>Capacete</p><p>Lingüeta trava posição fechada</p><p>Eixo de giro da</p><p>lingüeta</p><p>Tampa da mola</p><p>Eixo de giro do dog</p><p>Dog travado</p><p>Dog destravado</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>191</p><p>- Verificar se o conjunto capacete/enrijecedor está girando. Se existir sinais de</p><p>abrasão na parte inferior do capacete, destravar os dogs e realizar a descida do</p><p>conjunto capacete/enrijecedor para se poder inspecionar a parte da linha flexível que</p><p>está dentro do tubo I.</p><p>Abrasão na parte inferior do capacete, ocasionada pelo atrito com a garra do dog - o</p><p>capacete está girando e provavelmente causando abrasão na capa externa do flexível na</p><p>parte interna do tubo I.</p><p>Para inspecionar o corpo do duto flexível</p><p>que fica dentro do tubo I, é necessário destravar</p><p>os dogs e descer o conjunto capacete/enrijecedor.</p><p>Avaria na capa externa do duto flexível, ocasionada pelo giro do capacete</p><p>Abrasão</p><p>Garra do dog</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>192</p><p>(L) Duto rígido</p><p>- Proceder de acordo com o item (A) onde aplicável.</p><p>- Inspecionar a integridade, o aperto dos estojos e estanqueidade dos flanges de</p><p>ligação spool/duto rígido</p><p>Flanges de ligação spool/duto rígido</p><p>- Inspecionar toda a extensão da linha até a sua saída da água, identificando todas as</p><p>soldas (verificar integridade) e todos os suportes (verificar a integridade, o estado da</p><p>fixação e a presença ou não de junta de borracha). Verificar a existência de bujão ou</p><p>de cupom de corrosão (verifica a taxa de corrosão por comparação com corpo de</p><p>prova), localizando-os. Toda não conformidade deverá ser relata, dando a sua</p><p>localização e dimensões. Serão realizados os ensaios de medição de potencial</p><p>eletroquímico e de espessura de parede (ultrassom) – os critérios para os ensaios</p><p>serão definidos pelo cliente.</p><p>Início da inspeção</p><p>Dano no revestimento expondo</p><p>o metal</p><p>Suporte do duto</p><p>Cupom de corrosão</p><p>Final da inspeção</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>193</p><p>18.4 Terminais Oceânicos</p><p>Sistema de transferência utilizando monobóias</p><p>As monobóias são terminais flutuantes utilizados para transferir o óleo</p><p>das plataformas de produção para os navios aliviadores (ou navios tanque – NT) -</p><p>operação de offloading. São constituídas, de forma geral, de uma parte fixa e de uma</p><p>mesa rotativa superposta. A parte fixa está ancorada no leito marinho por seis ou oito</p><p>linhas de ancoragem. O sistema de ancoragem pode ser constituído por amarras ou por</p><p>sistemas mistos de amarra ou cabo de aço com cabo de poliéster (depende do raio de</p><p>ancoragem e profundidade). O petróleo produzido pelas unidades marítimas chega ao</p><p>manifold submarino (PLEM) e por intermédio de um duto flexível, passa da parte fixa</p><p>para a parte rotativa (passando por um swivel no centro da monobóia). A passagem do</p><p>óleo para o navio é feita por mangotes flutuantes.</p><p>Monobóia, sistema de amarração e navio tanque</p><p>Itens a inspecionar:</p><p># Inspecionar o sistema de vedação do rolamento do conjunto giratório, dando particular</p><p>atenção à condição de desgaste e folga dos selos.</p><p>Rolamento principal da monobóia</p><p># Verificar a vedação dos selos do rolamento da unidade de distribuição de produtos</p><p>(UDP) - swivel, mediante observação da existência de produto quando da retirada dos</p><p>bujões de inspeção.</p><p># Inspecionar o sistema de amarração com a finalidade de detectar o desgaste dos</p><p>componentes, corrosão e danos físicos. Verificar se os cabos de amarração não se</p><p>encontram embaraçados nos mangotes ou no corpo da bóia.</p><p>Sistema de amarração da monobóia</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>194</p><p># As linhas de mangotes flutuantes, devem ser objeto de inspeção constante,</p><p>principalmente após a ocorrência de condições adversas de mar, dedicando-se especial</p><p>atenção ao primeiro mangote da bóia e ao primeiro mangote do navio.</p><p>Inspeção de mangote</p><p>Mangote Flutuante: o mangote marítimo é uma mangueira reforçada internamente por</p><p>arame helicoidal, para uso em instalações marítimas, tais como terminais marítimos de</p><p>carga e descarga de produtos e instalações marítimas de produção.</p><p>Mangote flutuante</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>195</p><p>Os mangotes são construídos, basicamente, dos seguintes componentes:</p><p>Carcaça interna – material polimérico estanque que isola o óleo das demais camadas.</p><p>Camadas de reforço – constituída de lonas que resistem a pressão interna gerada</p><p>durante o bombeio. São constituídas por malhas de cordões de poliéster ou nylon.</p><p>Segunda carcaça – camada utilizada para conter o óleo em uma eventual ruptura da</p><p>carcaça interna.</p><p>Espiral de aço – resiste a pressão interna e ao vácuo, dando estabilidade dimensional e</p><p>estrutural ao mangote.</p><p>Camada de flutuação – É formada por camadas de espuma de baixa densidade</p><p>mantendo o mangote flutuando, mesmo quando cheio de óleo ou água.</p><p>Capa externa – protege contra a abrasão e as incrustações marinhas. Pode ser de</p><p>poliuretano ou borracha.</p><p>Danos mais encontrados: abrasão, arame exposto, corte, saliência, dobramento</p><p>excessivo, reentrância longitudinal, rasgo, corrosão nos flanges, dobra, etc.</p><p>Abrasão Corte</p><p>Corrosão no flange Rasgo</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>196</p><p>Dobramento</p><p>Perda da flutuabilidade Dano na capa externa e espiral</p><p>Fadiga por esforço repetitivo</p><p>Dano no flange</p><p>Arame exposto</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>197</p><p># Verificar se o sistema de sinalização está funcionando adequadamente, inspecionando</p><p>a lanterna, as baterias e seu carregador.</p><p>Lanterna de sinalização e bateria</p><p># Verificar o calado da monobóia. Caso seja observada alguma anormalidade, todos os</p><p>compartimentos devem ser abertos e inspecionados. Havendo água nos compartimentos,</p><p>os níveis devem ser medidos e registrados. Efetuar inspeção visual para localizar os</p><p>pontos de infiltração, corrosão e danos físicos. Constatado o adernamento da monobóia,</p><p>e não se observando presença de água nos compartimentos de flutuação, verificar o</p><p>tensionamento das amarras.</p><p># Inspecionar o corpo da monobóia verificando: a presença de danos mecânicos</p><p>(amassamentos, cortes, etc.) dimensionado e localizando; o estado do revestimento</p><p>protetor; a presença de processo corrosivo, classificando quanto à forma de corrosão,</p><p>extensão e intensidade (para a forma alveolar); a presença de incrustações marinhas,</p><p>informando a natureza, extensão e intensidade; a presença de sucatas ou corpos</p><p>estranhos e inspecionar os anodos galvânicos de sacrifício.</p><p>Anodos galvânicos de uma monobóia</p><p># Manifold submarino (PLEM)</p><p>- Verificar a existência de danos mecânicos corrosão na estrutura, tubulações e válvulas;</p><p>- Verificar se os parafusos dos flanges estão corretamente apertados;</p><p>- Verificar os anodos;</p><p>- Verificar se possível, o funcionamento das válvulas quanto à abertura e fechamento;</p><p>- Verificar o nível de incrustações marinhas na estrutura;</p><p>- Verificar sinais de vazamento nos flanges, tubulações e válvulas.</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>198</p><p>Manifold submarino (PLEM) de uma monobóia</p><p># Mangotes e linhas submarinas</p><p>- Verificar a presença de incrustações, observando a presença de descontinuidades ao</p><p>longo da camada depositada, indicativa de uma possível deformação;</p><p>- Verificar a existência de avarias externas tais como cortes, rasgos, dobramentos</p><p>excessivos e empolamento;</p><p>- Verificar a configuração geométrica das linhas submarinas, atentando para a</p><p>ocorrência de quaisquer vestígios de atrito entre as mesmas e as amarras;</p><p>- Verificar a existência de vestígio de vazamento na região do flange;</p><p>- Devem ser feitas medições de espessura de parede nos locais que apresentarem</p><p>desgaste causado por corrosão, abrasão ou outros danos físicos,</p><p>causam uma grande variedade de problemas que serão</p><p>explanados posteriormente.</p><p># Sucatas: podem causar danos à estrutura ou alterar a distribuição de corrente de</p><p>proteção catódica.</p><p># Fadiga: ocasionada por esforços cíclicos, gerados pela força hidrodinâmica ambiental</p><p>(ação do vento sobre o mar, correntezas, etc.) ou por vibrações e tensões geradas pela</p><p>própria operacionalidade da unidade, diminuindo gradualmente a resistência do material</p><p>por efeito de solicitações repetitivas.</p><p># Sobrecarga: embora as estruturas sejam superdimensionadas, as sobrecargas reduzem</p><p>o fator de segurança, assim como a corrosão e outros fatores.</p><p># Erosão e assoreamento: é a remoção do leito marinho ocasionada pelas correntes</p><p>marinhas ou a obstrução ou depósito por areia ou por sedimentos quaisquer, geralmente</p><p>em conseqüência da diminuição da correnteza.</p><p>Pelo exposto é importantíssimo que se façam inspeções periódicas que atestem a</p><p>integridade da instalação, garantindo assim os investimentos feitos e um ambiente de</p><p>trabalho seguro. O Certificado de Classe deverá ser renovado por intermédio dessas</p><p>inspeções, pois sem ele a estrutura não pode operar.</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>15</p><p>4.1 Legislação relativa à inspeção de estruturas offshore</p><p>A Legislação Internacional especifica as condições e padrões mínimos que</p><p>devem ser empregados no planejamento, construção, instalação e manutenção de</p><p>estruturas “offshore”. Cada estrutura marítima deverá ter um Certificado de Classe que</p><p>será válido por um período de cinco anos. Este certificado é emitido pelas sociedades</p><p>classificadoras reconhecidas mundialmente. São citadas abaixo, algumas delas:</p><p>Lloyds Register of Shipping</p><p>Det Norske Veritas</p><p>Bureau Veritas and Cofrend</p><p>Germanischer Lloyd</p><p>American Bureau of Shipping</p><p>The Offshore Certification Bureau</p><p>A base desse programa de vistoria é elaborada pelas sociedades certificadoras,</p><p>que utilizam como referência os requisitos mínimos definidos pela legislação vigente,</p><p>adotando cada uma, suas próprias regras.</p><p>Para que uma unidade marítima receba essa certificação, é necessário que ela</p><p>seja submetida a uma vistoria completa, sendo que os itens inspecionados podem variar</p><p>de uma estrutura para outra. De maneira geral, a primeira vistoria deve assegurar os</p><p>seguintes itens:</p><p>- Que a estrutura está na posição de projeto;</p><p>- Que nenhuma avaria significante foi causada durante as manobras de instalação;</p><p>- Que as não conformidades encontradas devem ser localizadas e reportadas com</p><p>o objetivo de criar um histórico das avarias estruturais, além de registrar tudo em</p><p>fita de vídeo.</p><p>A primeira inspeção completa ou primeiro ciclo, é denominada de vistoria</p><p>básica. Ela é considerada o ponto de partida para todas as inspeções subsequentes. Essas</p><p>vistorias são normalmente submarinas, e envolvem:</p><p>- Inspeção visual completa de todos os membros e componentes;</p><p>- Inspeção visual das fundações ou sapatas e do leito marinho nas vizinhanças;</p><p>- Medição de potencial eletroquímico.</p><p>Uma vez que a estrutura encontre-se certificada, em tese, nenhuma vistoria</p><p>adicional é necessária durante os próximos cinco anos de operação. Entretanto, a</p><p>maioria das empresas opta por inspeções intermediárias (a cada 2,5 anos), chamadas de</p><p>“equivalente de docagem” ou simplesmente “de docagem” (UWILD – Under Water</p><p>Inspection in Liew of Drydocking) com vista ao processo de renovação da certificação.</p><p>Para que isso ocorra, é necessário que a empresa apresente aos órgãos</p><p>certificadores, para aprovação, um plano de inspeção. O certificado de classe pode ser</p><p>suspenso ou invalidado a qualquer momento devido a danos estruturais, alterações</p><p>relevantes, ou deteriorações que possam comprometer as características do projeto</p><p>original da estrutura. Esta vistoria intermediária pode ser considerada uma concessão</p><p>das Sociedades Classificadoras para que as unidades marítimas móveis sejam</p><p>inspecionadas sem sua retirada de operação.</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>16</p><p>Se o método de vistorias intermediárias for adotado, o vistoriador irá colher a</p><p>cada vistoria, subsídios e informações básicas que serão utilizadas em conjunto para a</p><p>emissão do laudo sobre as condições estruturais da unidade, em conformidade com as</p><p>regras da sociedade classificadora, que exprime sua recomendação sobre a manutenção</p><p>ou não da classe da unidade. Com essa rotina não é necessária uma vistoria completa ao</p><p>final do ciclo.</p><p>5. Forças e tensões ativas em estruturas offshore</p><p>Todas as estruturas oceânicas estão sujeitas a esforços muito complexos que</p><p>aparecem devido às forças de arrasto (força hidrodinâmica, ventos e ações das ondas),</p><p>vibrações, sobrecarga na estrutura, barcos atracados e outras tensões imprevisíveis. Pelo</p><p>citado acima, sempre haverá dúvidas com relação à capacidade da estrutura em absorvê-</p><p>los, e esta dúvida aumentará, se um processo corrosivo estiver se desenvolvendo na</p><p>instalação marítima.</p><p>Como verificado, as forças que agem na estrutura são muito complexas e uma</p><p>inspeção apropriada deve ser executada para assegurar a continuidade operacional da</p><p>unidade nesse ambiente offshore.</p><p>Forças atuantes em estruturas marítimas</p><p>Substrato</p><p>AÇÃO DO</p><p>VENTO</p><p>AÇÃO DAS ONDAS E</p><p>CORRENTES</p><p>PESO DA ESTRUTURA</p><p>SubstratoSubstrato</p><p>AÇÃO DO</p><p>VENTO</p><p>AÇÃO DAS ONDAS E</p><p>CORRENTES</p><p>PESO DA ESTRUTURAPESO DA ESTRUTURA</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>17</p><p>5.1 Concentração de tensões</p><p>A forma e a orientação da descontinuidade em relação à direção da tensão muda</p><p>o efeito que o esforço tem sobre a estrutura. Se a tensão se faz sentir</p><p>perpendicularmente em relação ao eixo longitudinal da descontinuidade, existe uma</p><p>tendência bem maior de propagação do que se ela agisse no mesmo sentido do eixo</p><p>longitudinal.</p><p>Os locais mais prováveis para essas ocorrências são:</p><p>- Descontinuidades em soldas;</p><p>- Face de solda frágil;</p><p>- Áreas com corrosão pitiforme;</p><p>- Marcas de ferramentas na superfície do material;</p><p>- Nós estruturais de instalações marítimas;</p><p>- Buracos e entalhes nos membros.</p><p>No caso específico de trincas de fadiga, um método de parar a sua propagação é</p><p>o chamado “stopper hole” – furo de parada.</p><p>As trincas se propagam porque as tensões se concentram nas extremidades da</p><p>mesma. Esse progresso pode ser interrompido ao se furar a peça nessas extremidades o</p><p>que causa uma distribuição uniforme dos esforços no local do furo e que seria</p><p>concentrada sem esse artifício. Esta não é uma solução definitiva, mas muito utilizada</p><p>até que seja determinada uma alternativa mais apropriada.</p><p>Concentração de tensões na</p><p>extremidade da trinca</p><p>Distribuição uniforme das tensões com o</p><p>“stopper hole”</p><p>Trinca</p><p>Direção do esforço</p><p>A</p><p>B</p><p>Orientação da descontinuidade</p><p>A – Mais prová vel de se propagar</p><p>B – Menos prov ável de se propagar</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>18</p><p>Trinca de fadiga se propagando em uma junta soldada</p><p>Mergulhador executando o “stopper hole”</p><p>“Stopper hole” na extremidade de uma trinca de fadiga</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>19</p><p>5.2 Tensões no ambiente offshore</p><p>O efeito direto da tensão sobre um material é a deformação e essa deformação</p><p>pode ser elástica ou plástica. A deformação elástica é reversível; ou seja, desaparece</p><p>quando a tensão é removida. Ela é diretamente proporcional à tensão aplicada. Já a</p><p>deformação plástica é permanente, sendo provocada por tensões que ultrapassam o</p><p>limite de elasticidade do material. A deformação plástica é o resultado do deslocamento</p><p>permanente dos átomos que constituem o material e, portanto, difere da deformação</p><p>possíveis de</p><p>comprometer a operacionalidade do equipamento.</p><p># Amarras</p><p>- Serão feitas medições do comprimento de seis elos comuns consecutivos próximos à</p><p>bóia. Caso se constate um alongamento permanente igual ou superior a 25 mm, para</p><p>cada 25 mm de diâmetro dos elos, será recomendado a substituição do quartel</p><p>correspondente;</p><p>- Os quartéis de amarra serão considerados em estado não satisfatório, quando o</p><p>diâmetro de qualquer elo ficar reduzido a 90% de seu valor nominal;</p><p>- Sempre que possível, será medido o desgaste dos elos localizados junto ao corpo ou a</p><p>saída da monobóia;</p><p>- Verificar se existem elos sem malhetes ou com malhetes folgados, que deverão ser</p><p>reparados;</p><p>Dimensionamento de elo</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>199</p><p>- Verificar o ângulo de catenária das amarras, a fim de constatar se o tensionamento das</p><p>mesmas se encontra dentro dos limites especificados em projeto;</p><p>- Verificar o posicionamento da monobóia em relação ao coletor submarino (PLEM) e</p><p>ao tanque de flutuação.</p><p>(fotos: Marcello Sant´ana)</p><p>Chain stopper</p><p>Inspeção da amarra</p><p>Medição de ângulo de catenária</p><p>Válvulas do convés de uma monobóia</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>200</p><p>Sistema de Transferência utilizando navio FPSO</p><p>O navio FPSO (sistema flutuante de produção, armazenamento e alívio) se</p><p>constitui em uma embarcação do tipo monocasco (monohull) com capacidade para</p><p>processamento e armazenamento de petróleo e posterior descarregamento para um navio</p><p>aliviador. Ele diferencia-se de uma plataforma de produção por utilizar a capacidade de</p><p>estocagem de óleo de um navio tanque, adaptando no seu convés uma planta de</p><p>processo (produção de petróleo). O nome vem da sigla em inglês Floating, Production,</p><p>Storage and Offloading.</p><p>O FPSO recebe o óleo de poços e/ou plataformas, processa este óleo exatamente</p><p>como uma plataforma de produção, armazena o óleo tratado em seus tanques e, quando</p><p>estes estão repletos, bombeia este óleo para um Navio Tanque geralmente amarrado à</p><p>sua popa.</p><p>Navio aliviador na popa de um FPSO</p><p>Para converter um navio tanque em FPSO,</p><p>normalmente é instalada uma torreta (turret) na proa da</p><p>embarcação. A torreta é uma estrutura assimétrica ancorada</p><p>ao leito marinho, incorporada, interna e externamente, ao</p><p>casco da embarcação através de um ou mais rolamentos,</p><p>que permitem a rotação livre da embarcação em torno do</p><p>eixo desta estrutura, proporcionando o alinhamento total da</p><p>embarcação com as resultantes ambientais.</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>201</p><p>A Torreta também permite a ligação de todas as</p><p>linhas submarinas (poços, tubulações, gasodutos e</p><p>linhas de controle) aos sistemas de processamento</p><p>instalados a bordo. Isso é feito através de equipamentos</p><p>especiais denominados swivels (rótulas), que permitem</p><p>o movimento rotativo entre a parte fixa, interligada ao</p><p>fundo do mar, e a parte instalada a bordo, e que se</p><p>movimenta junto com o navio.</p><p>Sistema de Transferência utilizando navio FSO</p><p>O FSO (Sistema flutuante de armazenamento e alívio) é uma embarcação do tipo</p><p>monocasco (monohull) para armazenamento de petróleo e posterior descarregamento</p><p>para um navio aliviador. O nome vem da sigla em inglês Floating Storage and</p><p>Offloading. Este sistema recebe o óleo de uma plataforma de produção, através de dutos</p><p>submarinos, e armazena o petróleo recebido em seus tanques. Durante a operação de</p><p>descarga (offloading), o óleo é transferido para o Navio Tanque através de uma linha</p><p>flutuante. Ao contrário do FPSO, o FSO não processa o óleo já que não existe planta de</p><p>processo em seu convés.</p><p>Inspeção do Navio</p><p>Neste tipo de estrutura, será realizada inspeção visual geral da linha d`água até a</p><p>parte inferior do casco, dos seguintes itens:</p><p>Casco:</p><p>- Verificar a existência de danos mecânicos;</p><p>- Verificar a integridade dos cruzamentos de soldas;</p><p>- Verificar o estado do revestimento protetor;</p><p>- Verificar a presença de processo corrosivo;</p><p>- Verificar se as tubulações de descarte (overboard) estão íntegras e desobstruídas;</p><p>- Verificar a natureza e a intensidade das incrustações marinhas.</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>202</p><p>Inspeção visual do costado e do fundo de um FPSO</p><p>Bolina:</p><p>- Verificar a existência de danos mecânicos;</p><p>- Verificar a integridade das soldas;</p><p>- Verificar o estado do revestimento protetor;</p><p>- Verificar a presença de processo corrosivo.</p><p>Bolina e solda de fixação ao casco</p><p>Cruzamento de solda</p><p>Inspeção de overboard</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>203</p><p>Caixa de mar:</p><p>- Verificar se a grade de proteção da caixa de mar está obstruída por incrustações;</p><p>- Verificar o estado do revestimento protetor no interior da caixa de mar;</p><p>- Inspecionar os anodos galvânicos de sacrifício;</p><p>- Verificar a presença de processo corrosivo;</p><p>- Verificar a presença de danos mecânicos;</p><p>- Verificar se a válvula da caixa está operacional, registrando a sua movimentação</p><p>(fechamento e abertura);</p><p>- Verificar o perfeito funcionamento do sistema de injeção de hipoclorito.</p><p>Grade de proteção de caixa de mar e anodo galvânico</p><p>Válvula da caixa de mar em operação</p><p>Turret:</p><p>- Verificar o tensionamento das amarras e o ângulo de catenária;</p><p>- Verificar o estado geral das amarras;</p><p>- Verificar o estado da fixação da amarra no chain stopper;</p><p>- Verificar a solda de ligação com o casco;</p><p>- Verificar o estado geral das bocas de sino;</p><p>- Verificar o perfeito travamento dos dogs nos capacetes das linhas flexíveis.</p><p>Inspeção das linhas de ancoragem do FPSO</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>204</p><p>Anodos galvânicos, de corrente impressa e eletrodos de referência:</p><p>- Verificar o estado geral das fixações ao casco;</p><p>- Verificar o estado geral dos cabos elétricos e sua fixação nas calhas (anodo de corrente</p><p>impressa)</p><p>- Verificar a natureza e intensidade das incrustações marinhas;</p><p>- Verificar o desgaste dos anodos galvânicos;</p><p>- Verificar a presença de danos mecânicos;</p><p>- Verificar o nível de incrustações no eletrodo e seu estado geral.</p><p>Anodos galvânicos, de corrente impressa e eletrodo de referência</p><p>19. Referências bibliográficas</p><p>- ASM. Metals Handbook. Vol. 11. Failures Analysis and Prevision. 9a Edição.USA:</p><p>ASM, 1986.</p><p>- Apostila do Curso de NDT (Ensaios Não Destrutivos) - Inspeção Visual Submarina</p><p>- Superpesa, 1986.</p><p>- Apostila do Curso de Inspeção Submarina - Inspeção Visual Submarina - Tecnosub,</p><p>1991.</p><p>- Apostila de Controle de Qualidade do Curso Técnico Especial de Soldagem, do</p><p>Senai-DR/RJ.</p><p>- Apostila do Curso de Exame Visual e Dimensional de Solda, do Senai DR/RJ.</p><p>- Apostila Arco Submerso – ESAB BR, 2004.</p><p>- Apostila Eletrodos Revestidos – ESAB BR, 2005.</p><p>- Apostila Metalurgia da Soldagem – ESAB BR, 2004.</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>205</p><p>- Básico de Ensaios Não Destrutivos – Ensaios Não Destrutivos em Juntas Soldadas.</p><p>Senai-Dr/RJ, Cenatec de Soldagem, 1998.</p><p>- Beeley, Peter. Foundry Technology. Ed. Butterworth-Heinemann, 2001.</p><p>- Gentil, Vicente – Corrosão – LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora S.A., 3</p><p>a</p><p>Edição, 1996.</p><p>- Heller, Charles J. Handbook of Nondestructive Evaluation. Ed. McGraw-Hill, 2001.</p><p>- Health and Safety Executive – Offshore Technology Information. A Handbook for</p><p>Underwater Inspectors, 1994.</p><p>- Kou, S. Welding Metallurgy. Livro.1a Edição. USA: John Wiley & Sons,1987.</p><p>- Marqueze, C. M. e Quites, A. M. Descontinuidades em Soldas. Apostila. 1a</p><p>Edição. Florianópolis: Editado pelos autores, 1995.</p><p>- Mecânica - Materiais Metálicos e Não Metálicos. Senai-ES, 1996.</p><p>- Mecânica - Metrologia. Senai-ES, 1996.</p><p>- Mecânica – Processos de fabricação. Senai-ES, 1999.</p><p>- Mecânica – Noções Básicas de processos de Soldagem e Corte. Senai-ES, 1997.</p><p>- Mecânica –Tratamentos Térmicos. Senai-ES, 1997.</p><p>- Nicolau, André L. - Apostila do Curso de Inspeção Submarina - Inspeção Visual</p><p>Submarina - Stena Marítima, 1993.</p><p>- Nicolau, André L. - Apostila do Curso de Inspeção Submarina - Inspeção Visual</p><p>Submarina - Marsat/Aquamarine, 1995.</p><p>- Nicolau, André L. - Apostila do Curso de Inspeção Submarina - Inspeção Visual</p><p>Submarina - Senai Cetec de Solda Orlando Barbosa, 1998.</p><p>- Port, R. D. The Nalco Guide to Boiler Failure Analysis. Livro. 1a Edição. USA:</p><p>MacGraw-Hill, 1991.</p><p>- Svensson, E. L. Control of Microstructures and Properties in Steel Arc Welds.</p><p>Livro. 1a Edição. USA: CRC Press, 1994.</p><p>- TWI. Faults in Fusion Welds in Constructional Steels. Livro. Cambridge:TWI,</p><p>1979.</p><p>- Van Vlack, Lawrence Hall. Princípios de Ciência dos Materiais. Tradução Eng. Luiz</p><p>Paulo Camargo Ferrão. Editora Edgard Blücher Ltda. São Paulo, 1998.</p><p>12</p><p>a</p><p>.Reimpressão.</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>206</p><p>Normas e Procedimentos Petrobras, ABNT e Abendi consultados:</p><p>- Norma 6, Tratamento de Superfícies de Aço com Ferramentas Manuais e</p><p>Mecânicas.</p><p>- Norma 9, Tratamento de Superfícies de Aço com Jato Abrasivo e Hidrojateamento.</p><p>- Norma 1486, Inspeção em Serviço de Bóias de Amarração e Sistemas de</p><p>Transferência Utilizando Monobóias.</p><p>- Norma 1487, Inspeção Externa – Duto Submarino.</p><p>- Norma 1597, Ensaio Não Destrutivo - Visual.</p><p>- Norma 1732, Anodos de Liga de Zinco.</p><p>- Norma 1738, Descontinuidades em Juntas Soldadas, Fundidos, Forjados e</p><p>Laminados.</p><p>- Norma 1812, Estruturas Oceânicas.</p><p>- Norma 2073, Inspeção em Serviços de Mangotes Marítimos.</p><p>- Norma 2409, Flexipe Pipe.</p><p>- PDP 020, Identificação Estrutural e Localização de Pontos em Plataformas Fixas.</p><p>- PDP 021, Inspeção, Registro e Acompanhamento de Trincas em Estruturas</p><p>Metálicas Submersas.</p><p>- PDP 026, Relatório de Inspeção Submarina.</p><p>- PDP 074, Aplicação de Massa Epóxi.</p><p>- PDP 089, Inspeção, Registro e Acompanhamento de Amassamentos em Estruturas</p><p>Metálicas Submersas.</p><p>- PDP 160, Inspeção em Serviço de plataformas Fixas de Produção.</p><p>- Inspeção de Dutos Flexíveis no Trecho Riser (PIDF-3).</p><p>- Proteção Catódica –Noções Básicas - Petrobras, 1998.</p><p>- ABNT NBR 239 Ensaios não destrutivos – Ensaio Visual – terminologia.</p><p>- ABNT NBR 15156 Pintura Industrial – Terminologia.</p><p>- ABNT NBR 16079-1 Ensaios não destrutivos –Terminologia Parte 1:</p><p>Descontinuidades em juntas soldadas.</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>207</p><p>- ABNT NBR 16244 Ensaios não destrutivos – Ensaio visual – Inspeção subaquática.</p><p>- Abendi PR076 - Procedimento de End Ensaio Visual – Subaquático.</p><p>- Abendi NA-003 Qualificação e Certificação de Pessoal em Ensaios Não Destrutivos</p><p>para o Setor Subaquático.</p><p>Capa</p><p>Sumário</p><p>1. Introdução aos ensaios não destrutivos</p><p>2. O ensaio visual</p><p>2.1 Vantagens</p><p>2.2 Limitações</p><p>3. A inspeção subaquática</p><p>3.1 Técnicas utilizadas na inspeção subaquática</p><p>4. Introdução à inspeção de estruturas oceânicas</p><p>4.1 Legislação relativa à inspeção de estruturas offshore</p><p>5. Forças e tensões ativas em estruturas offshore</p><p>5.1 Concentração de tensões</p><p>5.2 Tensões no ambiente offshore</p><p>Força de tração</p><p>Força de compressão</p><p>Força de cisalhamento</p><p>6. Incrustações marinhas</p><p>6.1 Efeitos das incrustações</p><p>6.2 Fatores que afetam a incrustação marinha</p><p>6.3 Tipos de incrustação</p><p>7. A inspeção visual subaquática</p><p>7.1 Finalidade</p><p>7.2 Vantagens e desvantagem</p><p>7.3 Campo de aplicação</p><p>7.4 Dificuldades do ensaio</p><p>7.5 Meios para execução da inspeção</p><p>7.6 Planejamento dos serviços de inspeção</p><p>7.7 Formas de inspeção</p><p>Inspeção visual generalizada</p><p>Inspeção visual detalhada</p><p>7.8 Métodos de ensaio visual</p><p>Método direto</p><p>Método remoto</p><p>7.9 Técnica de ensaio visual</p><p>Ensaio de pequenas descontinuidades</p><p>Ensaio de grandes descontinuidades</p><p>7.10 Visibilidade e dispositivos auxiliares</p><p>7.11 Instrumentos e Aparelhos</p><p>8. Noções sobre metalurgia, soldagem e deformação</p><p>8.1 Metais e ligas metálicas</p><p>8.2 Fabricação do aço</p><p>8.3 Tratamento térmico do aço</p><p>8.3.1 Estrutura cristalina do aço</p><p>8.3.2 Formas geométricas encontradas no aço</p><p>8.3.3 Constituintes do aço na temperatura ambiente</p><p>8.3.4 O que acontece com a estrutura do aço quando aquecido</p><p>8.3.5 O que acontece na estrutura cristalina do aço na zona crítica</p><p>8.3.6 O que acontece no resfriamento do aço</p><p>8.3.7 Tensões internas no aço</p><p>8.3.8 Tipos de tratamentos térmicos</p><p>8.4 Noções básicas de soldagem</p><p>8.4.1 Terminologia de soldagem</p><p>Abertura da Raiz</p><p>Ângulo do Bisel</p><p>Ângulo do Chanfro</p><p>Alma do Eletrodo</p><p>Atmosfera Protetora</p><p>Atmosfera Redutora</p><p>Bisel</p><p>Brasagem</p><p>Camada</p><p>Chanfro</p><p>Cobre-Junta</p><p>Consumível</p><p>Cordão de Solda</p><p>Corrente Contínua Polaridade Direta</p><p>Corrente Contínua Polaridade Inversa</p><p>Eletrodo Revestido</p><p>Eletrodo Tubular</p><p>Eletrodo de Tungstênio</p><p>Escória</p><p>Face do Chanfro</p><p>Face da Raiz</p><p>Face de Fusão</p><p>Face da Solda</p><p>Gás de Proteção</p><p>Gás Inerte</p><p>Goivagem</p><p>Goivagem a Arco</p><p>Junta</p><p>Junta Soldada</p><p>Junta de Aresta</p><p>Junta de Ângulo</p><p>Junta Dissimilar</p><p>Junta de Topo</p><p>Junta Sobreposta</p><p>Margem da Solda</p><p>Metal de Adição</p><p>Metal de Base</p><p>Metal de Solda</p><p>Operador de Solda</p><p>Passe de Solda</p><p>Poça de fusão</p><p>Porta-Eletrodo</p><p>Pós-Aquecimento</p><p>Preaquecimento</p><p>Pressão</p><p>Processo de Soldagem</p><p>Raiz da Junta</p><p>Raiz da Solda</p><p>Solda</p><p>Solda Autógena</p><p>Soldador</p><p>Soldagem</p><p>Solda de Aresta</p><p>Solda de Topo</p><p>Solda em Ângulo</p><p>Solda Homogênea</p><p>Solda Heterogênea</p><p>Soldagem Automática</p><p>Soldagem Semi-automática</p><p>Tratamento Térmico de Alívio de Tensões</p><p>Sopro Magnético</p><p>Zona Afetada pelo Calor</p><p>Zona de Ligação</p><p>8.4.2 Processos de soldagem</p><p>Soldagem elétrica ao arco voltaico</p><p>Soldagem com eletrodo revestido</p><p>Soldagem a arco submerso</p><p>Soldagem Tig</p><p>Soldagem hiperbárica</p><p>8.4.3 Descontinuidades em juntas soldadas</p><p>Abertura de arco</p><p>Cavidade alongada</p><p>Concavidade</p><p>Concavidade excessiva</p><p>Convexidade excessiva</p><p>Deposição insuficiente</p><p>Desalinhamento</p><p>Embicamento</p><p>Falta de fusão</p><p>Falta de penetração</p><p>Inclusão de escória</p><p>Mordedura</p><p>Mordedura na raiz</p><p>Penetração excessiva</p><p>Perfuração</p><p>Poro</p><p>Poro superficial</p><p>Porosidade</p><p>Porosidade agrupada</p><p>Porosidade alinhada</p><p>Porosidade vermiforme</p><p>Rechupe</p><p>Reforço excessivo</p><p>Respingo</p><p>Sobreposição</p><p>Trinca</p><p>Trinca irradiante</p><p>Trinca interlamelar</p><p>Trinca longitudinal</p><p>Trinca na margem</p><p>Trinca ramificada</p><p>Trinca transversal</p><p>Trinca a quente ou de solidificação</p><p>Trinca a frio ou induzida pelo hidrogênio</p><p>8.5 Noções sobre deformações</p><p>9. Noções sobre fundidos, forjados e laminados</p><p>9.1 Conceitos básicos</p><p>9.2 Processos de fabricação</p><p>Fundição</p><p>Forjamento</p><p>Laminação</p><p>10. Noções sobre corrosão</p><p>10.1 Definição</p><p>10.2 Formas de corrosão</p><p>Corrosão uniforme</p><p>Corrosão por placas</p><p>Corrosão alveolar</p><p>Corrosão por pites</p><p>10.3 Intensidade da corrosão</p><p>10.4 Extensão da corrosão</p><p>10.5 Classificação dos processos corrosivos</p><p>Corrosão eletroquímica</p><p>Corrosão química</p><p>10.6 Potencial eletroquímico</p><p>10.7 Pilhas de corrosão</p><p>Pilha de eletrodos diferentes</p><p>Pilha de ação local</p><p>Pilha ativa- passiva</p><p>Pilha de concentração diferencial</p><p>Pilha de aeração diferencial</p><p>10.8 Corrosão biológica</p><p>11. Noções sobre revestimentos protetores</p><p>Tinta</p><p>Monel</p><p>Enamel</p><p>Coaltar</p><p>Massa Epóxi</p><p>Concreto</p><p>Classificação do estado do revestimento protetor</p><p>12. Localização de pontos em plataformas</p><p>13. Inspeção do leito marinho</p><p>14. Inspeção do sistema de proteção catódica</p><p>14.1 Proteção catódica por corrente galvânica</p><p>Classificação do desgaste do anodo</p><p>Desgaste generalizado leve</p><p>Desgaste generalizado médio</p><p>Desgaste generalizado severo</p><p>Desgaste irregular</p><p>Tipo de Seção</p><p>14.2 Proteção catódica por corrente impressa</p><p>15. Incrustações marinhas</p><p>16. Limpeza da área a ser inspecionada</p><p>16.1 Equipamentos empregados na limpeza</p><p>Escova de Cerdas de Aço</p><p>Raspadeira de Aço</p><p>Escova de cerdas de aço</p><p>Pistola de hidrojateamento</p><p>Limpeza com martelete de agulhas</p><p>17. Indicações</p><p>Amassamento</p><p>Abrasão</p><p>Assoreamento</p><p>Corrosão</p><p>Dano em revestimento anticorrosivo</p><p>Empeno/Flambagem</p><p>Erosão</p><p>Colapso hidrostático</p><p>Desgaste de anodos</p><p>Puncionamento</p><p>Rasgo</p><p>Sucata</p><p>Vão livre</p><p>Vazamento</p><p>Deformação</p><p>Bacalhau</p><p>Rompimento</p><p>Dano</p><p>18. Inspeção de instalações marítimas</p><p>18.1 Plataformas fixas de aço</p><p>Membros estruturais</p><p>Inspeção de atracadouro e das defensas</p><p>Duto rígido, tubo I, tubo J e duto flexível</p><p>Condutores</p><p>Inspeção de anodos</p><p>Casings e Sumps</p><p>Leito Marinho</p><p>Dutos Submarinos</p><p>18.2 Plataforma fixa de concreto</p><p>Costado das células e junções entre células</p><p>Juntas de construção</p><p>Ancoragem dos cabos de protenção</p><p>Placas suportes dos dutos, de reboque e do atracadouro</p><p>Atracadouro</p><p>Sistema de lastro</p><p>Inspeção dos dutos rígido</p><p>Enrocamento</p><p>18.3 Plataforma semi-submersível</p><p>Flutuador</p><p>Colunas</p><p>Membros estruturais</p><p>Berço de âncoras</p><p>Guia da linha de ancoragem</p><p>Caixa de mar</p><p>Defensa</p><p>Cabresteira de reboque</p><p>Duto flexível</p><p>Colar batente</p><p>Duto rígido</p><p>18.4 Terminais Oceânicos</p><p>Sistema de transferência utilizando monobóias</p><p>Sistema de Transferência utilizando navio FPSO</p><p>Sistema de Transferência utilizando navio FSO</p><p>19. Referências bibliográfi</p><p>elástica onde os átomos mantêm suas posições relativas, retornando à sua dimensão</p><p>original ao ser retirada a carga.</p><p>A deformação elástica precede a deformação plástica. Quando uma tensão de</p><p>tração ou compressão é aplicada a um pedaço de metal ocorre a deformação elástica.</p><p>Dentro da área que está sofrendo a deformação elástica, a deformação é o resultado de</p><p>uma pequena elongação da célula unitária na direção da tensão de tração ou uma</p><p>pequena contração na direção da compressão.</p><p>Tração Normal Compressão</p><p>A relação entre tensão e deformação é o módulo de elasticidade (módulo de</p><p>Young) e é uma característica do metal. Quanto maior a força de atração entre os</p><p>átomos, maior é o módulo de elasticidade.</p><p>Existem três tipos de tensões que atuam sobre uma estrutura offshore:</p><p>Força de tração: é a força de tração por unidade de área de seção reta do corpo,</p><p>perpendicular à tração, ou seja, a tração atua numa direção axial e nesta direção tende a</p><p>afastar as seções ortogonais a ela.</p><p>Tração</p><p>Peso</p><p>Força de tração = carga ou peso / área</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>20</p><p>Força de compressão: força por unidade de área da seção reta do corpo perpendicular à</p><p>compressão, ou seja, a compressão atua numa direção axial e nesta direção tende a</p><p>aproximar as seções ortogonais a ela.</p><p>Quando um elemento estrutural sofre uma força de compressão, os átomos são</p><p>comprimidos juntos. Esta tensão não pode ser maior do que aquela que o material pode</p><p>suportar ou então será esmagado.</p><p>Força de cisalhamento: força por unidade de área da seção transversal do corpo, quando</p><p>o corpo é sujeito a uma força cortante, ou seja, tende a provocar um deslizamento entre</p><p>as duas seções vizinhas. É a ação dos átomos sendo empurrados uns sobre os outros</p><p>como uma guilhotina ou torção e se esta tensão é muito grande o material quebrará.</p><p>Força de cisalhamento atuando sobre uma viga</p><p>Carga</p><p>Compressão</p><p>Força de compressão = carga ou peso / área</p><p>Força de cisalhamento = carga ou peso / área</p><p>CARGA</p><p>Cisalhamento</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>21</p><p>6. Incrustações marinhas</p><p>As incrustações marinhas são constituídas pela flora e fauna que habitam o</p><p>ambiente marinho e colonizam as estruturas marítimas. O maior problema do ponto de</p><p>vista de engenharia é que esses seres ao se fixarem nessas instalações, recobrindo todos</p><p>os elementos estruturais submersos, ocasionam um aumento de sua área além de</p><p>modificarem também a textura da superfície do material, que passa de lisa para rugosa.</p><p>Os dois fatores aumentam a força de arrasto sobre a estrutura (força hidrodinâmica</p><p>atuante sobre a parte submersa) aumentando os esforços.</p><p>Incrustações marinhas</p><p>6.1 Efeitos das incrustações</p><p># Implicará no aumento de massa da instalação marítima sem adicionar reforço</p><p>estrutural, ocasionando assim, uma diminuição na freqüência natural da estrutura.</p><p>Primeiramente veremos a relação que existe entre frequência e massa. Se uma</p><p>vara de certo diâmetro é colocada no fluxo de um fluido com determinada velocidade,</p><p>ela vibrará com certa frequência. Esta é chamada de frequência natural do objeto. Se</p><p>substituirmos essa vara por uma de diâmetro maior sem mudar as outras variáveis a</p><p>frequência natural de vibração diminuirá. O mesmo efeito é observado nas estruturas</p><p>“offshore”. Se os membros são de certo tamanho ou massa estes possuem certa</p><p>frequência natural (frequência de vibração em determinado fluxo). Se este tamanho é</p><p>modificado de alguma forma sem haver aumento do reforço da estrutura (como</p><p>acontece com as incrustações marinhas), então eles tenderão a vibrar numa taxa mais</p><p>lenta.</p><p>Quando a estrutura é projetada são levados em conta os esforços ambientais que</p><p>operam no local. Um dos fatores observados é o comprimento de onda predominante. A</p><p>estrutura deverá ter uma frequência natural diferente da do mar. Se as frequências</p><p>coincidirem, as forças que agem sobre ela poderão fadigá-la.</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>22</p><p>.</p><p>Influência na frequência natural</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>23</p><p># Aumento do coeficiente de arrasto da estrutura, especialmente na zona de respingo</p><p>onde a força hidrodinâmica é máxima. Como a perna da estrutura está ancorada no leito</p><p>marinho e o esforço se concentra próximo da zona de variação de maré, a perna tenderá</p><p>a se curvar.</p><p>Arrasto e momento fletor</p><p>A força de arrasto tende a mover um objeto que esteja estacionário num fluxo. A</p><p>intensidade dessa força dependerá de vários fatores:</p><p>a. Área do objeto em relação ao fluxo: ao dobrarmos o diâmetro do objeto a</p><p>força de arrasto é aumentada em 4 vezes. Aumentando o diâmetro três vezes</p><p>a força aumentará nove vezes;</p><p>b. A velocidade do fluido: funciona da mesma forma. Se dobrarmos a</p><p>velocidade do fluido, a força de arrasto é aumentada quatro vezes (o aumento</p><p>da força é o quadrado do aumento da intensidade da velocidade);</p><p>c. Estado da superfície: um objeto áspero é mais solicitado do que um liso (a</p><p>força de arrasto aumenta).</p><p>Como o crescimento da incrustação aumenta a área de atrito e altera a aspereza</p><p>do material, ambos os fatores aumentarão o coeficiente de arrasto.</p><p>SUBSTRATO</p><p>PERNA</p><p>PONTO DE ANCORAGEM</p><p>FLUXO</p><p>MOMENTO</p><p>FLETOR</p><p>FLUXO ARRASTO</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>24</p><p># Ocultamento de características da estrutura como válvulas e sinalizações.</p><p>Tampa de visita de uma plataforma semi-</p><p>submersível toda incrustada</p><p># Mascaramento de descontinuidades e danos</p><p>diversos, impossibilitando a sua detecção pela inspeção visual.</p><p># Redução da área efetiva de entrada e saída de</p><p>tubulações (caixas de mar, tubos de calado, captação</p><p>de casings, etc.).</p><p>Grade de proteção de uma caixa de mar totalmente</p><p>obstruída</p><p># Aumento ou diminuição da taxa de corrosão da estrutura.</p><p># Maior retirada de sedimento da base da estrutura devido ao aumento da velocidade do</p><p>fluxo ao redor da estrutura.</p><p>Assoreamento e erosão</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>25</p><p>6.2 Fatores que afetam a incrustação marinha</p><p>Vários fatores afetam a distribuição e desenvolvimento da incrustação marinha</p><p>pelas partes submersas das estruturas “offshore”:</p><p>- Temperatura;</p><p>- Profundidade;</p><p>- Suprimento alimentar;</p><p>- Taxa de fluxo do fluido;</p><p>- Nível de proteção catódica;</p><p>- Salinidade.</p><p>Temperatura: o desenvolvimento da vida marinha aumenta com o acréscimo da</p><p>temperatura. Em águas em torno de 10</p><p>o</p><p>C, qualquer elevação na temperatura da água</p><p>dobrará a taxa de crescimento. Próximo dos 30</p><p>o</p><p>C a taxa começa a diminuir e quando</p><p>chega, aproximadamente, a 35</p><p>o</p><p>C, o crescimento tende a se estabilizar.</p><p>Profundidade: a penetração de luz no ambiente marinho está diretamente relacionada</p><p>com a profundidade e transparência das águas (maior ou menor quantidade de partículas</p><p>em suspensão). Há uma diminuição sensível na qualidade e quantidade de luz que</p><p>penetra no ambiente marinho e essa diminuição acaba por afetar a produtividade</p><p>primária que é realizada pelos vegetais através da fotossíntese. Com a diminuição da</p><p>produtividade dos vegetais ocorre também uma diminuição na quantidade de seres</p><p>marinhos que dependem direta ou indiretamente desses organismos. Ou seja, à medida</p><p>que se aumenta a profundidade em uma estrutura marítima, diminui a quantidade de</p><p>seres incrustados nos elementos estruturais.</p><p>Perfil de incrustação marinha em plataformas fixas de aço</p><p>Leito marinho</p><p>Maré baixa</p><p>Maré alta</p><p>-20m</p><p>-40m</p><p>-60m</p><p>-80m</p><p>Incrustações</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>26</p><p>Suprimento alimentar: a quantidade de nutrientes disponíveis no ambiente marinho</p><p>determinará a taxa de crescimento da incrustação em uma estrutura offshore. Maior taxa</p><p>de nutrientes maior</p><p>desenvolvimento da vida marinha.</p><p>Taxa de fluxo: de maneira geral o crescimento da incrustação será afetado pelas</p><p>correntes marinhas, já que correntes acima de 01 nó dificultam a fixação desses</p><p>organismos na estrutura. Se a correnteza diminui durante certo tempo, como acontece na</p><p>mudança de marés, esses organismos conseguem se fixar e colonizar a instalação. Uma</p><p>vez fixados podem suportar correntezas fortes. O maior fluxo de água também pode</p><p>trazer mais nutriente favorecendo o crescimento de incrustação.</p><p>Proteção catódica: em algumas situações o uso de corrente impressa pode promover um</p><p>aumento nas incrustações embora a causa disso ainda não esteja bem compreendida.</p><p>Salinidade: na água doce, a taxa de crescimento e o tipo de incrustação são bastante</p><p>limitados. Com o aumento da salinidade, o crescimento da incrustação aumenta até a</p><p>salinidade atingir níveis normais onde o crescimento é máximo.</p><p>6.3 Tipos de incrustação</p><p>Do ponto de vista da engenharia subaquática existem dois tipos de incrustações</p><p>marinhas:</p><p>- Incrustações duras: compostas de incrustações calcárias ou organismos com</p><p>conchas, como por exemplo: poliquetas sésseis, corais duros, cracas, mexilhões,</p><p>ostras, etc.</p><p>- Incrustações moles: compostas de um grande número de seres marinhos, tanto</p><p>animais como vegetais, tais como: algas, corais moles, espongiários, hidróides,</p><p>anêmonas, etc.</p><p>Incrustações marinhas duras e moles</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>27</p><p>7. A inspeção visual subaquática</p><p>A inspeção visual, como já foi dito, é uma técnica subjetiva, realizada com o uso</p><p>da visão, utilizada para detectar defeitos aparentes. Requer uma técnica apurada, que</p><p>obedece a sólidos requisitos básicos que devem ser conhecidos e corretamente</p><p>aplicados. O treinamento, a experiência e o conhecimento das limitações do teste é que</p><p>formarão inspetores habilitados. A inspeção visual depende da acuidade visual, da</p><p>atenção, do conhecimento técnico e da interpretação de quem executa o ensaio.</p><p>7.1 Finalidade</p><p>Visa detectar danos evidentes em instalações e não conformidades com o projeto</p><p>podendo abranger toda a estrutura ou somente áreas que sejam representativas do seu</p><p>estado.</p><p>7.2 Vantagens e desvantagem</p><p>É um método simples e de fácil aplicação, rápido e de baixo custo, porém só se</p><p>aplica a ocorrências superficiais.</p><p>7.3 Campo de aplicação</p><p>A inspeção visual subaquática se aplica a qualquer tipo de instalação, como por</p><p>exemplo:</p><p>- Plataformas fixas de aço e de concreto;</p><p>- Plataformas semissubmersíveis;</p><p>- Plataformas autoeleváveis;</p><p>- Monobóias, FPSO e FSO;</p><p>- Quadro de boias;</p><p>- Dutos submarinos;</p><p>- Casco de embarcações;</p><p>- Barragens hidroelétricas;</p><p>- Estruturas portuárias;</p><p>- Leito marinho, etc.</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>28</p><p>7.4 Dificuldades do ensaio</p><p>Vários fatores ambientais dificultam o trabalho do inspetor subaquático:</p><p>correntes marinhas, ondulação, visibilidade no local do ensaio, crescimento das</p><p>incrustações marinhas (impedem a visualização da superfície da peça), profundidade,</p><p>temperatura da água, acesso ao local de inspeção, etc.</p><p>7.5 Meios para execução da inspeção</p><p>A inspeção subaquática pode ser efetuada a partir das seguintes bases ou</p><p>plataformas de mergulho:</p><p>- Lagosteiro / traineira: embarcação de pequeno porte, utilizada principalmente na</p><p>inspeção de dutos submarinos.</p><p>Traineira ou lagosteiro</p><p>- Rebocador: embarcação de maior porte, muito utilizada no Nordeste para</p><p>inspecionar as jaquetas das plataformas fixas, plataformas de concreto, plataformas</p><p>autoeleváveis, árvores de natal molhadas, etc. Na Bacia de Campos o rebocador é</p><p>utilizado nas frentes de intervenção em Terminais Oceânicos e mais recentemente</p><p>para inspeção.</p><p>Rebocador</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>29</p><p>- Navio de mergulho (Dive support vessel - DSV): navio de mergulho totalmente</p><p>equipado para realizar intervenção submarina em lâminas d’água elevadas</p><p>(mergulho de saturação), possuindo posicionamento dinâmico e ROV.</p><p>Navio de mergulho de saturação – DSV</p><p>- Plataformas: o trabalho de mergulho é efetuado a partir da própria unidade</p><p>marítima.</p><p>Sistema de mergulho em navio e plataforma fixa de aço</p><p>7.6 Planejamento dos serviços de inspeção</p><p>No início de um serviço de inspeção em uma unidade marítima é necessário</p><p>fazer um planejamento em cima dos trabalhos que serão executados. O roteiro desse</p><p>serviço é dado pelos documentos técnicos fornecidos pela contratante, onde é feita uma</p><p>seleção das regiões mais críticas e locais com maior possibilidade de falha, baseada no</p><p>histórico de projeto, fabricação, instalação e operação da plataforma. Os documentos</p><p>normalmente utilizados são os seguintes:</p><p>- Plano de inspeção, que determina os serviços de intervenção submarina a serem</p><p>desenvolvidos na plataforma, objetivando a avaliação das suas condições estruturais</p><p>e o crédito da vistoria de final de ciclo, em atendimento às regras da sociedade</p><p>classificadora para certificação da unidade marítima;</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>30</p><p>- Memorial descritivo (MD) e programa da vistoria, documentos que fornecem as</p><p>diretrizes básicas para os serviços de intervenção submarina, atendendo tanto ao</p><p>Plano de Inspeção como aos serviços de intervenção necessários à instalação</p><p>marítima;</p><p>- Relatório técnico de intervenção submarina anterior, que permite verificar os</p><p>resultados da última campanha realizada na unidade marítima bem como todas as</p><p>pendências e recomendações técnicas;</p><p>- Caderno de identificação da plataforma (CADIP) e desenho de cadastro</p><p>submarino: que fornecem todos os desenhos e vistas necessárias para a perfeita</p><p>identificação e localização dos elementos estruturais e acessórios.</p><p>7.7 Formas de inspeção</p><p>- Generalizada.</p><p>A inspeção visual subaquática pode ser:</p><p>- Detalhada.</p><p>Inspeção visual generalizada: é feita uma primeira avaliação da situação. A inspeção é</p><p>executada em toda a estrutura para detecção de qualquer não conformidade. São</p><p>relatadas de uma forma genérica as ocorrências encontradas. Dispensa limpeza prévia.</p><p>Ex.: estado da fixação de anodos, perfil de crescimento da incrustação marinha, estado</p><p>geral do revestimento protetor, presença de processos corrosivos, presença de sucatas,</p><p>etc.</p><p>Inspeção visual detalhada: inspeção realizada num componente da estrutura, para</p><p>detecção de um dano específico. É feito o detalhamento das irregularidades encontradas</p><p>durante a inspeção generalizada e normalmente requer uma limpeza prévia da região da</p><p>ocorrência. Ex.: visual detalhada de cordão de solda, dimensionamento de danos</p><p>mecânicos, etc.</p><p>7.8 Métodos de ensaio visual</p><p>- Método direto: é o ensaio realizado a olho nu ou com auxílio de lentes corretoras e</p><p>com observação direta da superfície a ser inspecionada.</p><p>- Método remoto: é o ensaio realizado com auxílio de dispositivos óticos.</p><p>Normalmente utiliza câmaras de televisão levadas por veículos de controle remoto</p><p>(RCV, ROV, submarinos, etc.).</p><p>Método direto e remoto</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>31</p><p>7.9 Técnica de ensaio visual</p><p>Ensaio de pequenas descontinuidades (maior dimensão inferior a 10 mm)</p><p>Para detecção e avaliação de pequenas descontinuidades a distância do olho do</p><p>observador ao local do ensaio deve ser a menor possível, não superior a 600 mm. O</p><p>ângulo de observação em relação à superfície a ser inspecionada não deve ser inferior a</p><p>30</p><p>o</p><p>. Todo ensaio de pequenas descontinuidades deve ser realizado com limpeza prévia.</p><p>Ensaio de grandes descontinuidades (com dimensão maior que 10 mm)</p><p>No ensaio de grandes descontinuidades, recomenda-se que o observador avalie a</p><p>necessidade de limpeza e não se situe a uma distância maior que 2 m. No caso de</p><p>verificação de flambagem é permitida uma distância maior que 2 m.</p><p>7.10</p><p>Visibilidade e dispositivos auxiliares</p><p>O método de ensaio visual direto pode fazer uso de dispositivos que auxiliem a</p><p>inspeção como lentes de aumento, por exemplo. O remoto utiliza tanto máquinas</p><p>fotográficas como filmadoras. O ensaio só deve ser realizado quando existirem</p><p>condições mínimas de visibilidade e iluminação. Na inspeção de pequenas</p><p>descontinuidades, estas condições devem ser verificadas pela visibilidade e</p><p>identificação do símbolo 20/20 da escala Snellen a uma distância mínima de 01 metro</p><p>no ambiente de execução do ensaio.</p><p>7.11 Instrumentos e Aparelhos</p><p>Os instrumentos de medição linear (fitas métricas, trenas, etc.) devem ser</p><p>calibrados, quando requerido pela contratante.</p><p>Meios Auxiliares do Exame Visual:</p><p>- Fita métrica;</p><p>- Trena;</p><p>- Lupa;</p><p>- Prancheta acrílica;</p><p>- Paquímetro;</p><p>- Régua metálica de aço;</p><p>- Pitgauge (medidor de pites);</p><p>- Lanterna;</p><p>- Odômetro (para inspeção de dutos);</p><p>- Medidor de mossa;</p><p>- Medidor de incrustação marinha (Estilete Graduado);</p><p>- Ferramentas de limpeza, etc.</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>32</p><p>Escova Manual</p><p>Fita Métrica</p><p>Paquímetro</p><p>Raspadeira Manual</p><p>Paquímetro</p><p>Fita Métrica</p><p>Escova Manual</p><p>TrenaRaspadeira</p><p>Manual</p><p>Pitgauge</p><p>Instrumentos e aparelhos auxiliares</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>33</p><p>8. Noções sobre metalurgia, soldagem e deformação</p><p>A metalurgia se constitui em um conjunto de tratamentos físico-químicos aos</p><p>quais os minérios são submetidos para a obtenção dos metais purificados e beneficiados.</p><p>Nos processos de soldagem ocorrem fenômenos muitos semelhantes aos dos</p><p>metalúrgicos como fusão, solidificação, transformações no estado sólido, deformações</p><p>causadas pelo calor e tensões de contração, que podem causar muitos problemas</p><p>práticos (são as chamadas distorções). Os problemas podem ser evitados ou resolvidos</p><p>aplicando-se princípios metalúrgicos e técnicas apropriadas a cada tipo de processo.</p><p>8.1 Metais e ligas metálicas</p><p>Os metais são obtidos a partir dos depósitos naturais de minério encontrados na</p><p>crosta terrestre, sendo que a maioria dos minérios é contaminada com impurezas que</p><p>devem ser removidas por meios mecânicos ou químicos.</p><p>Os minérios são de dois tipos: os ferrosos e os não ferrosos. O termo ferroso</p><p>vem do latim ferrum, significando ferro; um metal ferroso é aquele que possui alto teor</p><p>de ferro. Metais não ferrosos como o cobre e o alumínio, por exemplo, são aqueles que</p><p>contêm pouco ou nenhum ferro.</p><p>O ferro é o metal mais empregado e mais importante no nosso planeta devido a</p><p>sua grande disponibilidade na crosta terrestre, chegando a sua quantidade ser vinte</p><p>vezes maior do que todos os outros metais não ferrosos juntos.</p><p>O alumínio, por causa de sua aparência atraente, resistência relativamente alta e</p><p>baixa densidade, é o segundo metal mais usado. O minério de alumínio comercialmente</p><p>explorável, conhecido como bauxita, é um depósito formado próximo à superfície da</p><p>crosta terrestre.</p><p>Ligar é um processo de adição de um metal ou de um não metal aos metais puros</p><p>como cobre, alumínio ou ferro. As principais propriedades que podem ser melhoradas</p><p>pela adição de pequenas quantidades de elementos de liga são a dureza, a resistência</p><p>mecânica, a ductilidade e a resistência à corrosão. Na realidade os metais que são</p><p>soldados raramente estão no estado puro. As ligas podem ser ferrosas (aço-carbono,</p><p>aços liga e ferro fundido) ou não ferrosas (cobre, alumínio, níquel, chumbo, titânio,</p><p>etc.).</p><p>As plataformas marítimas são montadas por intermédio da junção dos seus</p><p>diversos elementos estruturais e acessórios. Esses componentes, que utilizam como</p><p>matéria prima principalmente o aço-carbono, são unidos pelos processos de soldagem.</p><p>Essa liga metálica é submetida aos mais variados esforços, desde a sua fabricação,</p><p>durante os processos de conformação (fundição, forjamento, laminação, trefilação, etc.)</p><p>e principalmente ao longo de sua vida útil (como componente de uma instalação</p><p>marítima). Por esses motivos, é importante para o inspetor submarino, ter um</p><p>conhecimento básico sobre este nobre metal.</p><p>8.2 Fabricação do aço</p><p>Aço é uma liga maleável de ferro (seu principal componente) contendo de</p><p>0,008% até 2% de carbono, além de outros elementos residuais (silício, enxofre, fósforo</p><p>e manganês), resultantes do processo de fabricação. Acima de 2% de carbono tem-se o</p><p>ferro fundido que é utilizado nos mais diversos ramos da indústria.</p><p>Grande parte do ferro comercialmente produzido é obtida nos altos-fornos. Esses</p><p>fornos realizam uma reação química entre uma carga sólida e a coluna de gás</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>34</p><p>ascendente produzida no forno. A carga sólida é constituída de minério de ferro (Fe2O3),</p><p>calcário (CaCO3, fundente) e o coque (carvão destilado). O calcário, no alto forno, se</p><p>decompõe em óxido de cálcio (CaO) e dióxido de carbono (CO2). A cal reage com as</p><p>impurezas do minério de ferro e flutua sobre a superfície na forma de escória. O coque</p><p>se constitui no combustível ideal porque produz o gás monóxido de carbono (CO) que é</p><p>o principal agente redutor do minério de ferro para ferro metálico (Fe).</p><p>Como já vimos, o aço é obtido a partir do minério de ferro e do carbono. O ferro</p><p>é encontrado na crosta terrestre fortemente associado ao oxigênio e a sílica, sendo o</p><p>minério de ferro um óxido de ferro misturado com areia fina.</p><p>Jazida de minério de ferro e hematita (Fe2O3)</p><p>O carbono é relativamente abundante na natureza, sendo encontrado em diversas</p><p>formas (na siderurgia usa-se o carvão mineral, e em alguns casos, o carvão vegetal).</p><p>Carvão mineral - é um combustível fóssil natural extraído do solo por processos de</p><p>mineração.</p><p>Carvão mineral</p><p>Carvão vegetal - é uma substância de cor negra obtida pela carbonização da madeira ou</p><p>lenha.</p><p>Carvão vegetal</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>35</p><p>Nos processos de fabricação da liga de aço, o carvão exerce um papel</p><p>importante. Como combustível, permite alcançar altas temperaturas (cerca de 1.500</p><p>Celsius) que são necessárias para se conseguir a fusão do minério. Além disso, se</p><p>associa ao oxigênio que se desprende do minério em alta temperatura, deixando assim o</p><p>ferro livre. Esse processo é chamado de redução e ocorre dentro de um equipamento</p><p>chamado alto-forno.</p><p>A atividade básica do alto-forno é reduzir o óxido de ferro para ferro metálico e</p><p>remover as impurezas do metal. Os elementos reduzidos passam para a massa do ferro e</p><p>os elementos oxidados dissolvem-se na escória.</p><p>Esquema de um alto-forno</p><p>Antes de serem levados ao alto-forno, tanto o minério como o carvão são</p><p>previamente preparados. O minério é transformado em pelotas e o carvão é destilado,</p><p>para obtenção do coque, dele se obtendo ainda subprodutos carboquímicos.</p><p>Coque</p><p>No processo de redução, o ferro se liquefaz, sendo chamado de ferro gusa ou</p><p>ferro de primeira fusão. As impurezas geradas no processo, como o calcário e a sílica,</p><p>formam a chamada escória, que vai se constituir em matéria-prima para a fabricação de</p><p>cimento. O ferro fundido é uma liga de ferro-carbono que contém de 2 a 4,5% de</p><p>carbono e é obtido diminuindo-se a porcentagem de carbono do ferro gusa (é um ferro</p><p>de segunda fusão). Sua obtenção é feita em fornos chamados de “cubilô”.</p><p>A etapa seguinte para obtenção do aço é o refino. O ferro gusa é levado para a</p><p>aciaria, ainda em estado líquido, onde é transformado em aço, durante a queima de</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>36</p><p>impurezas e adição de elementos de liga. O refino do aço se faz em fornos a oxigênio ou</p><p>elétricos.</p><p>Basicamente, existem duas categorias de aço: o aço-carbono e o aço liga. O aço-</p><p>carbono possui além do ferro, pequenas porcentagens de carbono, manganês, silício,</p><p>enxofre e fósforo. O ferro é o elemento básico dessa liga e o carbono, de acordo com a</p><p>sua quantidade na liga, define a resistência do aço. A Associação Brasileira de Normas</p><p>Técnicas (ABNT) diferencia os aços de acordo com a porcentagem de carbono, dando</p><p>números para designá-los. Os dois primeiros algarismos designam a classe do aço e os</p><p>dois últimos a média do teor de carbono empregado. Por exemplo: no Aço 1020, o</p><p>número 10 significa que é aço-carbono e o 20 a porcentagem média de carbono que é</p><p>em torno de 20%.</p><p>O aço é encontrado no comércio, de acordo com sua aplicação na indústria, na</p><p>forma de vergalhões perfilados, chapas, tubos e fios.</p><p>Vergalhões: são barras laminadas em diversos perfis, sem tratamento posterior à</p><p>laminação.</p><p>Redondo, chato quadrado e sextavado</p><p>Perfilados - são vergalhões laminados em perfis especiais tais como: L (cantoneira), U,</p><p>T, I (duplo T), Z.</p><p>Perfilados</p><p>Os aços especiais ou aços-ligas foram desenvolvidos de acordo com as</p><p>necessidades industriais. As pesquisas desenvolvidas mediante a adição e a dosagem de</p><p>certos elementos no aço-carbono conseguiram dar novas características a essa liga tais</p><p>como resistência à tração, à corrosão, elasticidade, dureza, etc., bem melhores que as</p><p>encontradas nos aços comuns.</p><p>Conforme a finalidade desejada, adiciona-se ao aço-carbono um ou mais dos</p><p>seguintes elementos: níquel, cromo, manganês, tungstênio, cobalto, vanádio, silício,</p><p>molibdênio e alumínio. O aço inoxidável é um aço de alta liga que possui a capacidade</p><p>de resistir à corrosão devido à formação de uma película passivante de óxido de cromo.</p><p>Esse aço tem alto teor de cromo (normalmente acima de 10%).</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>37</p><p>8.3 Tratamento térmico do aço</p><p>Há muito tempo atrás, o homem descobriu que com o aquecimento e</p><p>resfriamento podia alterar as propriedades mecânicas do aço, ou seja, torná-lo mais</p><p>duro, mais mole, mais maleável, etc. Mais tarde, foi descoberto também, que a</p><p>velocidade de resfriamento e a quantidade de carbono na liga, influíam diretamente</p><p>nessas modificações.</p><p>Tratamento térmico: é a mudança das propriedades físicas do aço obtida por intermédio</p><p>de um conjunto de operações de aquecimento e resfriamento, sob condições controladas</p><p>de temperatura, tempo e velocidade de resfriamento.</p><p>Os principais objetivos dos tratamentos térmicos são:</p><p>- Aumentar a resistência mecânica;</p><p>- Remover tensões internas do material;</p><p>- Aumentar a resistência à corrosão;</p><p>- Elevar ou diminuir a dureza;</p><p>- Modificar propriedades eletromagnéticas.</p><p>8.3.1 Estrutura cristalina do aço</p><p>No resfriamento do aço (passagem do estado líquido para o estado sólido), os</p><p>átomos que o compõe vão se agrupando. Os átomos se agrupam em posições definidas e</p><p>ordenadas como se fossem figuras geométricas tridimensionais. Esse agrupamento de</p><p>átomos é chamado de célula unitária.</p><p>Durante o processo de solidificação as células unitárias vão se agrupando,</p><p>formando a rede cristalina.</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>38</p><p>Os cristais formados por milhares de células unitárias formam os grãos.</p><p>8.3.2 Formas geométricas encontradas no aço</p><p>Como já estudado, os átomos que compõe o aço ao se agruparem durante o</p><p>resfriamento, formam figuras geométricas tridimensionais. As três figuras geométricas</p><p>mais comuns encontradas nos metais são:</p><p>- Reticulado cúbico de corpo centrado (CCC)</p><p>Nesta figura, os átomos assumem uma posição no espaço em forma de cubo.</p><p>Oito átomos se posicionam nos vértices e um fica no centro. O aço em baixa</p><p>temperatura apresenta esse tipo de estrutura.</p><p>- Reticulado cúbico de face centrada (CFC)</p><p>Nesta estrutura também, oito átomos ocupam os vértices formando um cubo. A</p><p>diferença fica nos seis átomos que ocupam o centro de cada uma das faces do cubo. Os</p><p>átomos do aço em alta temperatura se agrupam dessa forma.</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>39</p><p>- Reticulado hexagonal compacto (HC)</p><p>Nesta figura, são doze átomos posicionados nos vértices de um prisma de base</p><p>hexagonal e ainda dois átomos posicionados nos centros das bases e mais três</p><p>posicionados no interior do prisma. O aço quando resfriado bruscamente, apresenta esse</p><p>tipo de estrutura.</p><p>8.3.3 Constituintes do aço na temperatura ambiente</p><p>São examinadas duas amostras de aço no microscópio.</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>40</p><p>O que diferencia as amostras é a concentração de carbono. Na primeira</p><p>amostra podemos observar grãos claros e escuros. Os grãos claros são grãos sem</p><p>carbono e os escuros, grãos com carbono.</p><p>Na segunda amostra podemos observar mais grãos escuros do que claros.</p><p>A primeira amostra tem um baixo percentual de carbono, porque ela possui mais</p><p>grãos claros do que escuros.</p><p>A segunda amostra, por apresentar mais grãos escuros do que claros, ela possui</p><p>um teor maior de carbono.</p><p>Quanto maior for o teor de carbono, maior é a dureza do aço.</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>41</p><p>Os grãos claros são chamados de ferrita e os grãos escuros são chamados de</p><p>perlita.</p><p>Na ferrita os átomos de ferro estão muito agrupados, tendo os átomos de carbono</p><p>muita dificuldade para se acomodarem dentro dessa estrutura. A ferrita acumula no</p><p>máximo 0,025% de carbono.</p><p>Forma geométrica dos átomos de ferrita</p><p>A perlita é formada de ferrita e cementita. No desenho abaixo, as lâminas claras</p><p>são ferritas e as escuras cementita.</p><p>A estrutura da cementita é composta de 12 átomos</p><p>de ferro e 04 átomos de carbono.</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>42</p><p>8.3.4 O que acontece com a estrutura do aço quando aquecido</p><p>Para demonstrar as transformações que ocorrem, é utilizada uma peça de aço</p><p>com teor de carbono de 0,4%.</p><p>A 300ºC está tudo na mesma. A estrutura cristalina do aço é igual a sua estrutura</p><p>em temperatura ambiente, ou seja, formada de ferrita e perlita.</p><p>A 760ºC a estrutura cristalina do aço começa a mudar. A perlita se transforma</p><p>em austenita.</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>43</p><p>Quando a temperatura chega aos 850ºC, toda a estrutura do aço se transforma em</p><p>austenita.</p><p>Esse gráfico ilustra o aquecimento do aço. No eixo vertical é mostrada as</p><p>temperaturas e no eixo horizontal os aços de diferentes teores de carbono.</p><p>Quando a temperatura chega aos</p><p>727ºC e a estrutura do aço começa a</p><p>sofrer modificações: entramos na</p><p>chamada zona crítica. A zona crítica se</p><p>constitui em uma região onde começam</p><p>as transformações e vai até onde todos os</p><p>grãos se transformam em austenita.</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>44</p><p>Acima dessa área toda a estrutura do aço já se transformou em austenita. Essa</p><p>nova região é chamada de zona de austenização.</p><p>8.3.5 O que acontece na estrutura cristalina do aço na zona crítica</p><p>A zona crítica é o momento em que as células unitárias de CCC se transformam</p><p>em CFC. A austenita tem uma estrutura cúbica de face centrada apresentando menor</p><p>resistência e boa tenacidade e não é magnética.</p><p>8.3.6 O que acontece no resfriamento do aço</p><p>Ocorre o caminho inverso do que foi explanado. Isso acontece quando o</p><p>resfriamento é lento e feito à temperatura ambiente.</p><p>Se o aço for resfriado bruscamente, como no caso da salmoura, forma-se um</p><p>novo tipo de grão mais duro que é chamado de martensita.</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>45</p><p>8.3.7 Tensões internas no aço</p><p>As tensões internas no aço já começam a aparecer durante sua fabricação.</p><p>Quando o aço começa a se solidificar, ele se resfria com velocidades diferentes na</p><p>região da superfície e no seu núcleo.</p><p>Fabricação do aço</p><p>Essa diferença no resfriamento dá</p><p>origem a grãos com formas diferentes entre si.</p><p>Essa</p><p>diferença no tamanho dos grãos é que</p><p>causa as tensões internas.</p><p>Estrutura do aço após sua fabricação</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>46</p><p>As tensões internas também podem ser geradas na conformação a frio de peças</p><p>de aço. No forjamento, por exemplo, os grãos que estavam mais ou menos organizados</p><p>são deformados e empurrados pelo martelo da prensa.</p><p>Forjamento</p><p>Grãos da peça sendo deformados pelo forjamento</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>47</p><p>Na laminação ocorre o mesmo fenômeno. Os grãos são comprimidos uns contra</p><p>os outros durante a deformação plástica que a peça sofre.</p><p>Laminação</p><p>8.3.8 Tipos de tratamentos térmicos</p><p>Os tipos de tratamentos térmicos podem ser distribuídos em dois grupos:</p><p>1- Aquecimento e resfriamento da peça, modificando as propriedades de toda a massa</p><p>do material, tais como:</p><p>- Têmpera;</p><p>- Revenimento;</p><p>- Recozimento.</p><p>2- Tratamentos que causam modificações apenas em uma fina camada superficial da</p><p>peça. Esses tratamentos térmicos aquecem a peça juntamente com produtos químicos e</p><p>depois a resfriam. São eles:</p><p>- Cementação;</p><p>- Nitretação.</p><p>Têmpera</p><p>É o tratamento térmico aplicado aos aços com porcentagem igual ou maior do</p><p>que 0,4% de carbono. O principal efeito da têmpera no aço é o aumento da dureza.</p><p>Na têmpera o forno é aquecido em temperaturas entre 750 e 900ºC. Essas</p><p>temperaturas ficam acima da zona crítica</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>48</p><p>A peça fica nessa temperatura até que todos os seus grãos se transformem em</p><p>austenita. O resfriamento é brusco. A peça é mergulhada em água. Passa de 820</p><p>o</p><p>C para</p><p>20</p><p>o</p><p>C.</p><p>Nessa variação brusca de temperatura, a austenita não tem tempo de se</p><p>transformar em perlita, ferrita ou cementita de novo. Ela se transforma diretamente em</p><p>outro tipo de estrutura: a martensita.</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>49</p><p>Agora vamos entender através de gráficos, as transformações dos grãos do aço</p><p>que ocorrem na têmpera.</p><p>Com o aquecimento do aço acima da zona crítica, toda a ferrita se transforma em</p><p>austenita.</p><p>Com o resfriamento rápido em água, os átomos de carbono que se acomodaram</p><p>no interior da austenita, não têm tempo de sair e lá permanecem. Isso produz uma</p><p>considerável deformação na estrutura formada criando uma tensão no material e</p><p>aumentando a sua dureza.</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>50</p><p>Um exemplo prático de têmpera é o processo de soldagem molhada onde à</p><p>medida que o cordão de solda vai sendo produzido, ocorre imediatamente a têmpera,</p><p>razão pela qual é comum se verificar a ocorrência de trincas nesse processo de</p><p>soldagem. A têmpera aumenta a fragilidade em virtude do aumento de dureza (O aço</p><p>torna-se muito quebradiço). Reduz-se a fragilidade do aço temperado com outro</p><p>tratamento térmico denominado revenimento.</p><p>Revenimento</p><p>É o tratamento térmico que se faz no aço já temperado, com a finalidade de</p><p>diminuir a sua fragilidade, isto é, torná-lo menos quebradiço. A estrutura do aço após a</p><p>têmpera se encontra com elevadas tensões internas. Logo após a têmpera a peça volta ao</p><p>forno, agora com uma temperatura abaixo da zona crítica (entre 100 e 700ºC,</p><p>dependendo da utilização do aço). Depois a peça é retirada do forno e resfriada no ar.</p><p>O revenimento corrige o excesso de dureza, aliviando ou removendo as tensões</p><p>internas.</p><p>Recozimento</p><p>Tem como finalidade eliminar a dureza de uma peça temperada ou normalizar</p><p>materiais com tensões internas resultantes do forjamento, da laminação, trefilação etc.</p><p>Os principais efeitos do recozimento no aço são a eliminação da dureza adquirida na</p><p>têmpera, fazendo a peça voltar a sua dureza normal, torna o aço mais homogêneo e</p><p>melhora sua ductilidade tornando a usinagem mais fácil.</p><p>Cementação</p><p>Tem como objetivo aumentar a porcentagem de carbono apenas em uma fina</p><p>camada superficial, dando a peça às seguintes propriedades: as partes externas adquirem</p><p>elevada dureza enquanto que as partes internas permanecem sem alterações. É muito</p><p>utilizada em peças mecânicas que necessitam dessas propriedades para trabalharem</p><p>corretamente (dureza externa para resistir ao desgaste e maleabilidade interna para</p><p>suportar solavancos). Pode ser sólida, líquida ou gasosa.</p><p>Cementação sólida</p><p>A peça é colocada em uma caixa de aço cheia de substâncias ricas em carbono</p><p>(granulado a base de carvão).</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>51</p><p>Depois de fechada, a caixa é levada ao forno com temperatura em torno de</p><p>930ºC.</p><p>Fica um determinado tempo e depois a peça é submetida a têmpera para adquirir</p><p>dureza. O gráfico abaixo explica que quanto maior for o tempo que a peça passa nessa</p><p>temperatura, maior é a espessura da camada cementada.</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>52</p><p>Cementação gasosa</p><p>Permite cementar peças com maior uniformidade e economia de energia. O</p><p>carbono é gerado pelo gás propano.</p><p>A temperatura varia de 850 a 950</p><p>o</p><p>C. Depois da cementação gasosa o aço é</p><p>temperado em óleo.</p><p>Cementação líquida</p><p>A peça é previamente aquecida e depois colocada em um banho de sais</p><p>fundidos, ou seja, sais ricos em carbono como o cianeto e carbonato (temperatura em</p><p>torno de 950</p><p>o</p><p>C).</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>53</p><p>Depois são mergulhados em salmoura ou óleo de têmpera.</p><p>Nitretação</p><p>A nitretação aumenta a resistência ao desgaste, à fadiga, ao engripamento e à</p><p>corrosão.</p><p>Nitretação a gás</p><p>Temperatura entre 500 à 560ºC, de 40 a 90 horas. O gás amônio é a fonte de</p><p>nitrogênio. Forma uma camada de até 0,08 mm de espessura. É uma camada de elevada</p><p>dureza. As peças não precisam ser temperadas.</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>54</p><p>8.4 Noções básicas de soldagem</p><p>Agora, já com noções preliminares do que vem a ser o aço, estudaremos as</p><p>técnicas de soldagem.</p><p>8.4.1 Terminologia de soldagem (fonte: Norma 1438 – Terminologia</p><p>de Soldagem, Petrobras)</p><p>Este tópico define os termos básicos e fundamentais empregados em soldagem.</p><p>Abertura da Raiz (“Root Opening”) – separação entre os componentes a serem</p><p>unidos na raiz da junta.</p><p>Ângulo do Bisel (“Bevel Angle”) – ângulo formado entre a borda preparada do</p><p>componente e um plano perpendicular à superfície deste componente.</p><p>Ângulo do Chanfro (“Groove Angle”) - ângulo integral entre as bordas preparadas</p><p>dos componentes.</p><p>Ângulo do bisel e do chanfro</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>55</p><p>Alma do Eletrodo (“Electrode Core”) – núcleo metálico de um eletrodo revestido,</p><p>cuja seção transversal apresenta uma forma circular maciça.</p><p>Atmosfera Protetora (“Protective Atmosfere”) – envoltório de gás que circunda a</p><p>parte a ser soldada, com a finalidade de proteger a poça de fusão.</p><p>Atmosfera Redutora (“Reducing Atmosfere”) - atmosfera protetora quimicamente</p><p>ativa que, em elevadas temperaturas, reduz óxidos ao seu estado metálico.</p><p>Bisel (“Bevel”) – borda do componente a ser soldado, preparada na forma angular.</p><p>Brasagem (“Brazing”) - processo de união de materiais onde apenas o metal de adição</p><p>sofre fusão. O metal de adição se distribui por capilaridade na fresta formada pelas</p><p>superfícies da junta, após fundir-se a temperatura superior a 450 °C.</p><p>Camada (“Layer”) – deposição de um ou mais passes consecutivos dispostos lado a</p><p>lado, aproximadamente no mesmo plano.</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>56</p><p>Chanfro (“Groove”) – abertura preparada para conter a solda,</p><p>realizada na superfície</p><p>de uma peça ou entre dois componentes, conforme geometria previamente definida.</p><p>Principais tipos de chanfros: chanfro em J, chanfro em duplo J, chanfro em U, chanfro</p><p>em duplo U, chanfro em V, chanfro em X, chanfro em meio V, chanfro em K e chanfro</p><p>reto.</p><p>Tipos de chanfros</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>57</p><p>Cobre-Junta (“Backing”) - Material colocado na parte posterior da junta a ser soldada,</p><p>para suportar o metal fundido, durante a soldagem.</p><p>Consumível (“Consumable”) – todo material usado para deposição ou proteção da</p><p>solda.</p><p>Cordão de Solda (“Weld Bead”) – depósito de solda resultante de um passe,</p><p>localizado no mesmo eixo.</p><p>Corrente Contínua Polaridade Direta - Eletrodo Negativo “CC” (“Direct Current</p><p>Electrode Negative - DCEN”) – tipo de ligação dos cabos elétricos para soldagem a</p><p>arco com corrente contínua, na qual a peça é o pólo positivo e o eletrodo é o pólo</p><p>negativo do arco elétrico.</p><p>Corrente Contínua Polaridade Inversa - Eletrodo Positivo “CC” (“Direct Current</p><p>Electrode Positive - DCEP”) – tipo de ligação dos cabos elétricos para soldagem a</p><p>arco com corrente contínua, na qual a peça é o pólo negativo e o eletrodo é o pólo</p><p>positivo do arco elétrico.</p><p>Eletrodo Revestido (“Covered Electrode”) – metal de adição composto, que consiste</p><p>de uma alma do eletrodo sobre o qual um revestimento é aplicado.</p><p>Eletrodo Tubular (“Flux Cored Electrode”) – metal de adição composto, de seção</p><p>transversal tubular, contendo fluxo em seu núcleo.</p><p>BackingBacking</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>58</p><p>Eletrodo de Tungstênio (“Tungsten Electrode”) - eletrodo metálico não consumível</p><p>usado em soldagem ou corte a arco elétrico, feito principalmente de tungstênio.</p><p>Escória (“Slag”) - produto não metálico resultante da dissociação de fluxos,</p><p>revestimentos e impurezas não metálicas em alguns processos de soldagem ou</p><p>brasagem.</p><p>Face do Chanfro (“Groove Face”) – superfície de um componente, preparada</p><p>previamente, para conter a solda.</p><p>Face do chanfro e face da raiz</p><p>Face da Raiz (“Root Face”) – parte da face do chanfro adjacente à raiz da junta.</p><p>Face de Fusão (“Fusion Face”) – superfície do metal de base a ser fundida durante a</p><p>soldagem.</p><p>Face de fusão, zona de fusão e zona afetada termicamente</p><p>Face da Solda (“Face of Weld”) – superfície exposta da solda, pelo lado por onde a</p><p>solda foi executada.</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>59</p><p>Face da solda e margem da solda</p><p>Gás de Proteção (“Shielding Gas”) – gás utilizado para prevenir contaminação pela</p><p>atmosfera ambiente.</p><p>Gás Inerte (“Inert Gas”) – gás que não combina quimicamente com o metal de base</p><p>ou metal de adição em fusão.</p><p>Goivagem (“Gouging”) – operação de remoção de material por meios mecânicos ou</p><p>térmicos com o objetivo de se preparar um chanfro.</p><p>Goivagem a Arco (“Arc gouging”) - operação pela qual se forma um bisel ou chanfro</p><p>através de remoção de material por arco elétrico.</p><p>Junta (“Joint”) – região onde duas ou mais peças serão unidas por soldagem.</p><p>Junta Soldada (“Welded Joint”) - união, obtida por soldagem, de 2 ou mais</p><p>componentes incluindo zona fundida, zona de ligação, zona afetada pelo calor e metal</p><p>de base nas proximidades da solda.</p><p>Junta de Aresta (“Edge Joint”) – junta entre as extremidades de dois ou mais</p><p>componentes, podendo estes componentes se encontrarem paralelos ou</p><p>aproximadamente paralelos.</p><p>Junta de aresta</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>60</p><p>Junta de Ângulo (“Angle Joint”) - junta em que, numa seção transversal, os</p><p>componentes a soldar apresentam-se sob a forma de um ângulo (junta de ângulo em L e</p><p>junta de ângulo em T).</p><p>Junta de ângulo em T, quina e L</p><p>Junta Dissimilar (“Dissimilar Joint”): junta constituída por componentes, cujas</p><p>composições químicas dos metais de base diferem significativamente entre si.</p><p>Junta de Topo (“Butt Joint”) – junta entre dois membros alinhados aproximadamente</p><p>no mesmo plano.</p><p>SEM CHANFRO OU CHANFRO</p><p>RETO</p><p>COM CHANFRO EM V COM CHANFRO EM X</p><p>COM CHANFRO EM K COM CHANFRO EM MEIO V COM CHANFRO EM U</p><p>COM CHANFRO EM J COM CHANFRO EM DUPLO U COM CHANFRO EM DUPLO J</p><p>Tipos de junta de topo</p><p>Junta Sobreposta (“Lap Joint”) – junta formada por dois componentes a soldar, de tal</p><p>maneira que suas superfícies se sobrepõem.</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>61</p><p>Margem da Solda (“Weld Toe”) – junção entre a face da solda e o metal de base.</p><p>Metal de Adição (“Filler Metal”) – metal a ser adicionado a uma junta para sua</p><p>soldagem ou brasagem.</p><p>Metal de Base (“Base Metal”) - metal a ser soldado, brasado ou cortado. O uso deste</p><p>termo implica em que os materiais não metálicos sejam também referidos, quando for</p><p>apropriado.</p><p>Metal de Solda (“Weld Metal”) – região fundida durante a soldagem.</p><p>Operador de Solda (“Welding Operator”) - elemento que executa um processo</p><p>de soldagem manual e/ou semiautomática.</p><p>Passe de Solda (“Weld Pass”) - progressão unitária de uma operação de soldagem ao</p><p>longo de uma junta ou operação de revestimento. Um passe é composto de 01 ou mais</p><p>cordões de solda localizados no mesmo eixo.</p><p>Poça de fusão (“Molten Weld Pool”) – zona em</p><p>fusão, a cada instante, durante a soldagem.</p><p>Porta-Eletrodo (“Electrode Holder”) –</p><p>dispositivo usado para prender mecanicamente o</p><p>eletrodo e transmitir a corrente elétrica.</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>62</p><p>Pós-Aquecimento (“Postheating”) – aplicação controlada de calor na junta</p><p>imediatamente após a soldagem, brasagem, corte ou aspersão térmica.</p><p>Pré-aquecimento (“Preheating”) – aplicação controlada de calor no metal de base nas</p><p>regiões adjacentes da junta a ser soldada, imediatamente antes da operação de soldagem,</p><p>brasagem ou corte. Pressupõe uma temperatura mínima.</p><p>Pressão - os metais de base são aquecidos abaixo da temperatura de fusão e mantidos</p><p>um contra o outro por pressão até que ocorra a interligação dos mesmos.</p><p>Processo de Soldagem (“Welding Process”) – processo de união que produz</p><p>coalescimento dos materiais pelo aquecimento destes à temperatura de soldagem, com</p><p>ou sem aplicação de pressão, ou pela aplicação de pressão apenas, e com ou sem a</p><p>participação de metal de adição.</p><p>Raiz da Junta (“Joint Root”) - porção da junta a ser soldada onde os membros estão o</p><p>mais próximo possível entre si.</p><p>Raiz da Solda (“Weld Root”) - pontos, vistos numa</p><p>seção transversal, nos quais a parte posterior da solda</p><p>interseta o metal de base e se estende ao longo da junta</p><p>solda.</p><p>Solda (“Weld”) – união localizada de metais ou não-metais, produzida pelo</p><p>aquecimento dos materiais à temperatura de soldagem, com ou sem aplicação de</p><p>pressão, ou pela aplicação de pressão apenas, e com ou sem uso de metal de adição.</p><p>Solda Autógena (“Autogenous Weld”) – solda executada por fusão de materiais sem a</p><p>participação de metal de adição.</p><p>Soldador (“Welder”) – profissional qualificado a executar soldagem manual ou</p><p>semiautomática conforme norma aplicável.</p><p>Soldagem (“Welding”) – método utilizado para unir materiais por meio de solda.</p><p>Solda de Aresta (“Edge Weld”) - solda executada</p><p>numa junta de aresta.</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Inspeção Visual Subaquática</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>63</p><p>Solda de Topo (“Butt Weld”) - solda executada em uma junta de topo.</p><p>Solda em Ângulo (“Fillet Weld”) - solda com seção transversal aproximadamente</p><p>triangular unindo dois componentes cuja as faces a serem soldadas estão em ângulo.</p><p>Solda Homogênea - solda executada de modo que a composição química do metal de</p><p>solda seja próxima à do metal de base.</p><p>Solda Heterogênea - Solda executada de modo que a composição do metal de solda</p><p>seja significativamente diferente da composição do metal de base.</p><p>Soldagem Automática (“Automatic Welding”) – soldagem com</p>