COTEQ-084 PARAFUSOS E ESTOJOS PARA TRABALHO EM ALTA TEMPERATURA Gustavo A. V. Timóteo1, Arthur C. Gonzaga2, Paulo Roberto O.Emygdio3 Copyright 2009, ABENDI. Trabalho apresentado durante a 11ª Conferência sobre Tecnologia de Equipamentos. As informações e opiniões contidas neste trabalho são de exclusiva responsabilidade do(s) autor(es). SINOPSE Fixadores são componentes que trabalham sob tensão e cuja principal propriedade é a resistência mecânica, mais especificamente a tensão limite de escoamento. No Brasil a principal norma adotada para a especificação de fixadores, em meios agressivos ou não agressivos e temperaturas altas, é a ASTM A 193 em seus diversos graus. Para mais de 90% das condições de meio, temperatura e pressão nas diferentes unidades de refinarias são especificados fixadores de aço ao carbono do grau B7, temperados e revenidos de alta resistência mecânica. Para poucas aplicações em temperaturas superiores a 430C são especificados fixadores de aço cromo molibdênio, tipo B16, que além da alta resistência mecânica também tem resistência ao calor, e em algumas poucas condições de meio agressivo são especificados fixadores de aço inoxidável, austeníticos da série 300, que se enquadram nos diferentes graus B8 e classes. Quando existem condições simultâneas de temperatura e de meio agressivo a seleção do material pode ficar comprometida, pois apesar da resistência ao calor e à corrosão dos aços inoxidáveis austeníticos ser bastante satisfatória, sua resistência mecânica é sempre mais baixa que a de fixadores B7 e B16 e o relaxamento em alta temperatura não é bem conhecido. É importante entender que as conexões flangeadas utilizam quantidade padronizada de estojos ou parafusos dependendo do flange (classe de pressão e diâmetro nominal da linha), e não do material do fixador, e o aperto em alta temperatura deve ser controlado para evitar que a relaxação cause vazamentos. Isto faz com que o aperto recomendável possa ser tão alto, em relação à tensão limite de escoamento do fixador, que o material sofra deformação plástica e relaxe a tensão elástica que deveria estar aplicada para a operação íntegra da conexão. Este efeito pode ser ainda intensificado pela dificuldade de obtenção de resistência mecânica em aços inoxidáveis austeníticos, por encruamento, e pelas grandes variações de propriedades requeridas aos graus B8, nas diferentes classes de resistência e para diferentes diâmetros, o que faz com que tanto usuários como fornecedores não enquadrem os materiais corretamente. Este trabalho apresenta uma análise realizada em estojos de aço inoxidável austenítico tipo 18-8 (AISI 304), diâmetros de ¾” e 1”, adquiridos no mercado nacional conforme a norma ASTM A 193 grau B8 classe 2. Foi constatada dificuldade no atendimento à norma em relação à resistência mecânica dos estojos, e as características inerentes aos aços austeníticos mostraram que estes fixadores são susceptíveis a deformar plasticamente no aperto ou no início de operação, exigindo atenção em relação aos torques recomendados. palavras-chave: fixadores, ASTM A 193, grau B7, grau B16, grau B8, relaxação, alta temperatura 1 Engenheiro de Materiais – CHEMTECH 2 Engenheiro de Materiais – CHEMTECH 3 D.Sc. Ciência de Materiais e Metalurgia –TECMETAL 5 (6). Atualmente a seleção destes componentes em projeto deve prever um comportamento ideal. principalmente parafusos e estojos foi. requerem cálculo de aperto adicional para evitar perda de vedação. assim. A força de vedação é a força que comprime os flanges contra a junta. Quando são especificados fixadores de alta resistência. e parafusos de baixa resistência. as conexões aparafusadas são frequentemente usadas para sistemas de alta integridade e. são vitais para o desempenho a longo prazo de componentes estruturais. dos parafusos e de vedação. A seleção do sistema de fixação não é uma tarefa fácil para o projetista. ou ainda as duas condições simultâneas. de separação. visto que muitas tubulações industriais operam em ambientes agressivos e temperaturas acima de 500 ºC. disponibilidade. apresentam grandes limitações de uso. estes podem ser utilizados em qualquer junta flangeada sem restrições. A principal norma de flanges é o ASME B16. . De acordo com o ASME VIII Divisão 1 – Apêndice 2 (5). para reduzir ou até mesmo eliminar a necessidade de manutenção (1). As duas primeiras são originadas da pressão interna. Neste caso os códigos recomendam que se utilize a temperatura do fluido conduzido como a temperatura de projeto.1-INTRODUÇÃO A substituição de fixadores. deve-se considerar o custo de aquisição e de manutenção. resistência intermediária (intermediate strength) e baixa resistência (low strength). o cálculo de uma união flangeada deve ser realizado para duas condições: de operação e de esmagamento da junta. como os do tipo B8 classe 2 de aço inox endurecido. para as conexões isoladas termicamente. vasos pressurizados e tubulações industriais. incluindo atividades de seleção e especificação de materiais. meios corrosivos. e avaliando-se as tensões admissíveis dos fixadores na temperatura de aperto e na de operação. existem condições bastante complexas associadas à seleção dos fixadores. bem como aspectos de fabricação. principalmente no que concerne às pressões máximas de operação (apenas classes #150 e #300) e tipos de juntas de vedação permitidas. quando utilizados em conexões flangeadas expostas a meios corrosivos ou alta temperatura. Além das propriedades de resistência do material. O número de parafusos dos flanges é padronizado pela classe de pressão e diâmetro nominal. Em uma união flangeada há 4 forças principais atuantes: radial. A confiabilidade destas conexões é bastante influenciada pelas ações do projeto. Para aplicações em refinarias. durante muito tempo. sendo que a radial tende a expulsar a junta e a de separação tende a afastar os flanges. e após a pressurização do sistema é igual à força dos parafusos menos a de separação (4). que exercem forte efeito sobre a consideração de sistemas de fixadores de alta integridade (1. realizada com frequência maior do que a desejada. sofrer esforços cíclicos ou ainda se vai trabalhar em temperaturas elevadas. como os do tipo B8 classe 1 de aço inox solubilizado. sendo que inicialmente esta é igual à força dos parafusos. e os fixadores (bolting materials) se enquadram basicamente como materiais de alta resistência (high strength). montagem e inspeção de fixadores industriais. incluindo se vai trabalhar em alta pressão. O dimensionamento dos fixadores por este procedimento é feito calculando-se a área mínima necessária de resistência para manter a vedação na condição operacional. considerando o número de parafusos do flange. e outros custos resultantes de uma provável falha do componente. incluindo tempo de inatividade e perda de produção. enquanto parafusos de resistência intermediária. Nas indústrias de óleo e gás. O engenheiro de projeto deve determinar os materiais com base nas características esperadas para a conexão. por exemplo graus B7 e B16 da ASTM A 193 (7). 3). pois existe uma enorme diversidade de fixadores disponíveis no mercado (1). de maneira a se obter o desempenho esperado desses componentes (2). 2. Porém se forem observados os requisitos para um fixador ASTM A 193 grau B8 classe 2. Para evitar que a acomodação a quente provoque vazamentos o código de projeto B31. conhecer como varia a tensão limite de escoamento do material com a temperatura. em geral. para a mesma especificação B8 classe 2. Ou seja. lembrando entretanto que o torque é aplicado a frio. a frio.3 (9) prevê aperto de fixadores com torque controlado no trabalho a quente. Devido à dificuldade de atingir uma propriedade de tensão limite de escoamento os fixadores de aço inoxidável austenítico se enquadram como média ou baixa resistência e as restrições de projeto estão muito relacionadas à possibilidade de vazamento. A força inicial de aperto de um parafuso ou estojo é aquela capaz de introduzir tração e tensão elástica suficientemente alta para manter a vedação da junta flangeada durante todo o tempo de operação. equivalente a uma tensão trativa em torno de 50 a 75% da tensão limite de escoamento. pois seria preciso conhecer as informações a seguir. adota-se especificações de fixadores fabricados de metais ou ligas especiais. favorecendo processos de deformação plástica. 5. Por isso conhecer a especificação do material antes de apertar o parafuso é importante e entender que parafusos de diferentes diâmetros podem apresentar propriedades muito diferentes é ainda mais importante. . pois o custo de remoção e substituição de parafusos oxidados é muito mais elevado do que o da utilização de fixadores com materiais mais resistentes à corrosão (1). Em condições de serviço em alta temperatura o problema pode ser ainda maior. pois materiais de baixa tensão limite de escoamento “perdem” o aperto mais facilmente. com valores percentuais relativos ao escoamento especificado para o material. ainda existe a perda da própria propriedade. ainda causa variação de propriedades na espessura e pode criar condições instáveis de trabalho a quente. o que pode depender muito de como a propriedade foi obtida. estabelecidas de forma consistente apenas para os materiais (B7 e B16) mais usuais: conhecer os valores de tensão limite de escoamento do material para dar o torque que promova um aperto controlado. várias considerações devem ser feitas. quando excessivo. pois além da acomodação causada por uma relaxação. possam ser confusas.Como a resistência à corrosão é um importante aspecto da confiabilidade do produto. que além de não ser facilmente obtido em processos de fabricação em diâmetros maiores. e com base na tensão limite de escoamento na temperatura ambiente. No entanto quando a seleção do material indica o uso de inoxidáveis austeníticos para aplicações em altas temperaturas. e deve garantir a absorção da relaxação natural que ocorre entre os fios das roscas dos parafusos e na própria vedação. O valor da tensão limite de escoamento utilizado para o cálculo do torque em parafusos de aço inoxidável austenítico é consistente ? Deve-se lembrar que o aperto. e isto leva a um questionamento natural. principalmente aços inoxidáveis austeníticos. a tensão limite de escoamento de um estojo de ¾” é o dobro da esperada para um estojo de 1 ½”. e ainda conhecer como ocorre o relaxamento da tensão em alta temperatura. A força mínima requerida para manter a estanqueidade da conexão é. entre 1 ½”. Para aços inoxidáveis austeníticos o mecanismo de obtenção da resistência é o encruamento. Isto faz com que as recomendações de torque para aperto de fixadores. 8) principalmente considerando as questões relacionadas ao processamento de fixadores e obtenção da resistência mecânica. que perde uma parcela da tensão elástica imposta no aperto. e ¾”. pois estes materiais podem apresentar limitações diferentes daquelas que usualmente poderiam ser previstas em projeto (1. é possível identificar valores de tensão limite de escoamento mínimo entre 50 Ksi e 100 Ksi para diâmetros. pode espanar a rosca ou causar deformação plástica o que também poderia provocar vazamentos na operação. apesar de não serem recomendados para aplicação nesta temperatura tão alta. sabe-se que após 10 horas em temperaturas de 500C a tensão aplicada cai a 80% da inicial de aperto (10). sendo que somente deve ser aplicado durante o aquecimento da instalação. Neste trabalho pretende-se conhecer um pouco mais sobre as características de fixadores adquiridos como ASTM A 193 grau B8 classe 2. e somente condições de materiais temperados e revenidos. . apresentam perdas na ordem de 25% (10). principalmente no que diz respeito à integridade das conexões. Adicionalmente são apresentadas as propriedades para materiais envelhecidos em forno por 24 horas e por 100 horas. na partida da unidade. tipo B7 por exemplo. As propriedades levantadas na temperatura ambiente são comparadas com a tensão gerada no torque recomendado pelo ASME PCC-1 (12) com base na especificação do material. de uso em refinarias. desde que em condições de menor resistência (ou seja. Estojos de ¾” e 1” foram adquiridos no mercado nacional conforme especificação direcionada a conexões flangeadas de aço inox para classe de pressão # 300 e temperatura máxima de operação de 525C.Estudos mostram para diferentes materiais como ocorre a relaxação (10 ) e sabe-se que caso a perda da tensão de aperto no aquecimento ou no início de operação seja significativa é recomendada uma técnica de reaperto a quente. e calculada conforme indicado por Veiga (4). Estas condições de aplicação correspondem a uma especificação real. Estes ensaios e análises buscam fornecer informações para projetistas que pretendem adotar especificações de fixadores em aço inoxidável austenítico para aplicações em alta temperatura. em condições restritas de temperatura e pressão (10). A resistência à corrosão é avaliada através de ensaios de susceptibilidade à corrosão intergranular conforme a norma ASTM A 262 práticas A e E. para 100 horas de envelhecimento no forno. cujos mecanismos de recuperação são bem diferentes . São ainda alertados cuidados que compradores devem observar para adquirir componentes segundo a norma. O problema na definição de apertos e reapertos para materiais inoxidáveis austeníticos é que as condições tipicamente estudadas de relaxação não incluem materiais que se encontram encruados. Aços baixa liga. solubilizados e estabilizados). e características que fornecedores devem ficar atentos para que os fixadores não falhem em serviço. E estas tensões (escoamento a frio e aperto) são ainda comparadas com as propriedades levantadas no material dos estojos para a temperatura máxima da especificação. Quando se utilizam fixadores de aço Cr-Mo. tipo B16 por exemplo. Graus estabilizados como o AISI 347 ou o AISI 321 podem ser utilizados em temperaturas um pouco mais altas. metalográficos e de corrosão. Foram levantadas as principais características metalúrgicas de resistência mecânica na temperatura ambiente e em alta temperatura. É permitido utilizar fixadores que trabalham dentro da faixa de temperaturas de sensitização ? A literatura básica (11) não recomenda o uso de inoxidáveis austeníticos tipo 18-8 (AISI 304) em temperaturas acima de 425C devido aos efeitos de sensitização. 525C. assim como resistência à corrosão através de ensaios mecânicos. E como se comportam os aços inoxidáveis austeníticos tipo B8 classe 2 ? Outra questão importante no uso de aços inoxidáveis em temperaturas mais altas diz respeito à resistência à corrosão. 27 * Ti 0.19 8.15 8.020 * 1” certificado fornecedor analisado certificado fornecedor 3/4” ASTM A193 Grau B8 * não especificado .040 0.0 a 11. Tabela 1 .026 0. em corpos-de-prova que seguiram as premissas da ASTM A370 (14). P 0.47 0.018 0. os requisitos que o fornecedor apresentou como mínimos e os requisitos da ASTM A 193 para o grau B8 classe 2 (7).40 0.037 0.Estojos adquiridos no mercado nacional para a realização do trabalho.00 máx.0 a 20.Composição Química (% em peso).20 18.08 máx.041 0.43 2. Estojo analisado C 0.030 máx.002 * Nb 0.00 máx.09 8.42 1. Mn 1. e mesmo lote de fabricação.29 0.90 1.045 0.91 1.029 0.0 Cr 17. e as propriedades em tração e dureza. Ni 8.038 0.002 0.01 18.029 0.026 0.MATERIAIS E MÉTODOS A figura 1 ilustra os estojos de diâmetros nominais ¾” e 1” adquiridos no mercado nacional conforme a especificação ASTM A193 grau B8 classe 2.006 0.20 8.96 18.008 0. com certificação pelo fornecedor.36 0. S 0. As tabelas 1 e 2 apresentam respectivamente a composição química.0 Mo 0.18 18.045 máx.87 1. 3/4” 1” Figura 1 . comparando ainda nesta tabela os valores apresentados pelo fornecedor em seu certificado. Si 0.2. obtida por espectroscopia de emissão ótica de acordo com a norma ASTM A751 (13).028 0.32 0. nos estojos comprados.12 Kgf/mm2 884 MPa 128. Os valores de ductilidade constantes nos certificados (12.5 Ksi 70.5 Ksi 704 MPa 102.0 mín. 60 80 12. A análise destas tabelas permite destacar que: os estojos correspondem a aços inoxidáveis austeníticos tipo AISI 304 e atendem à norma ASTM A 193 para o grau B8. Estão apresentados os valores certificados pelo fornecedor. os valores mínimos dos certificados e os valores da especificação ASTM A 193 grau B8 classe 2.88 Kgf/mm2 125 Ksi 860 MPa mín. 100 Ksi Tensão limite de resistência 695 MPa 100. apesar da norma prever que estojos de menor diâmetro atinjam propriedades mecânicas mais altas.4 Ksi 87. e muito diferentes daqueles certificados pelo fornecedor.9% e 13. 35. * Variações das propriedades no diâmetro são permitidas pela ASTM A193 (9) em função do encruamento.1 26 HRc 12 mín 35 min 35 HRc máx. 321HB ou 35HRc max. para os diâmetros 1” e ¾”.31 Kgf/mm2 100 Ksi 550 MPa mín.0 mín.85 Kgf/mm2 714 MPa 103.2 Ksi 87.88 Kgf/mm2 125 Ksi 795 MPa mín.5 36. 115 Ksi 709 MPa 102. 12. Estojo* CP ensaiado a T/4 6.Tabela 2 – Ensaios de tração e dureza a temperatura ambiente. 20 HRc 12 mín 35 min 15.9 Ksi 72.9 24 HRc 35 HRc máx.8 Ksi 90. 80 Ksi 484 MPa 70.0 mín.31 Kgf/mm2 100 Ksi 690 MPa mín. . 321HB ou 35HRc max.1 Ksi 70.2 mm certificado fornecedor 3/4” valores mínimos certificado spec B8 classe 2 Tensão limite de escoamento 486 MPa 70. 125 Ksi Alongamento (%) Redução de área (%) Dureza 59 79 20 HRc 13.2mm 1” certificado fornecedor valores mínimos certificado spec B8 classe 2 CP ensaiado 6.8 Ksi 879 MPa 127.9 36. não foi verificada diferença significativa entre os estojos de ¾” e de 1”.0 mín.5% de alongamento) e de dureza (24 HRc e 26 HRc) seriam correspondentes a materiais com maior grau de encruamento do que o evidenciado nos parafusos recebidos (59% e 60% de ductilidade e dureza de 20HRc). 45. por encruamento (strain hardening). os estojos ensaiados em corpos-de-prova de tração apresentam valores de tensão limite de escoamento e/ou tensão limite de resistência inferiores aos requeridos pela norma. ensaios de relaxação. uma recristalização. pois os valores reais de escoamento dos estojos se situaram na ordem de 70Ksi (para os dois diâmetros). comparados com os valores dos estojos na condição sem envelhecimento. Tabela 3 – Ensaios de tração na temperatura ambiente após envelhecimento a 525°C. para estojos de 1” em um flange face com ressalto (FR) classe # 300 de 10”. para uso na condição de525C (pressão de 26. por 24 horas e por 100 horas com controle de temperatura através de termopares aferidos colocados nos estojos. Como exemplo foi comparado o valor de aperto controlado recomendado pelo ASME PCC-1 (12) e o valor real calculado conforme recomendado por Veiga (4).Estes resultados são preocupantes.67 Kgf/cm2). A caracterização incluiu análises metalográficas de acordo com a norma ASTM E3 (15). sendo que os certificados apresentaram valores na ordem de 100Ksi e a norma pedia um mínimo de 80 Ksi para o estojo de diâmetro 1”. Estojo não envelhecido envelhecido 24h envelhecido 100h não envelhecido envelhecido 24h envelhecido 100h Tensão limite de escoamento (MPa) 486 478 471 484 433 462 Tensão limite de resistência (MPa) 695 700 709 709 693 712 Alongamento (%) 59 54 53 60 55 59 Redução de área (%) 79 78 78 80 81 80 1” 3/4” . como por exemplo. ensaios de tração conforme a norma ASTM A370 (11). e testes de corrosão pelas práticas ¨A¨ e ¨E¨ da norma ASTM A262 (16). Nestes ensaios constata-se uma leve redução na tensão limite de escoamento e sem variação significativa da tensão limite de resistência e do alongamento em relação aos ensaios realizados nos estojos no estado sem envelhecimento (como recebidos). Os estojos foram ainda avaliados em ensaios na temperatura ambiente em condições de envelhecimento a 525C em forno elétrico. que seria esperada caso os estojos estivessem muito encruados. e em ensaios na temperatura de 525C. 3-RESULTADOS E DISCUSSÕES A tabela 3 apresenta os resultados dos ensaios de tração realizados na temperatura ambiente para os estojos envelhecidos por 24 horas e por 100 horas. Este tipo de comportamento indica que não ocorreram transformações microestruturais significativas durante o envelhecimento que influenciassem a resistência mecânica do material. caracterizado pela presença de serrilhados (figura 2) nas curvas dos ensaios de tração. Esta perda de ductilidade não seria esperada em alta temperatura mas pode ser explicada pela ocorrência do fenômeno de envelhecimento dinâmico. tanto para estojos envelhecidos como para estojos na condição como recebidos. acompanhada por uma queda de cerca de 40% na ductilidade em relação aos ensaios realizados na temperatura ambiente. Tabela 4 – Ensaios de tração a 525°C. nas condições sem envelhecimento (como recebido) e nas diversas condições de envelhecimento. Estojo não envelhecido envelhecido 1” 24h envelhecido 100h não envelhecido envelhecido 3/4” 24h envelhecido 100h ASTM A193 Grau B8 Cl 2 Tensão limite de escoamento (MPa) 340 234 205 340 322 318 Tensão limite de resistência (MPa) 455 421 447 456 452 449 Alongamento (%) 30 33 41 32 32 24 Redução de área (%) 73 69 67 74 70 69 Não apresenta requisitos para alta temperatura Figura 2 – Curvas obtidas nos ensaios de tração realizados a 525°C para os estojos ¾”. e a figura 2 ilustra o aspecto das curvas de tração a 525°C para os estojos de ¾”. Constata-se uma queda de cerca de 30% das tensões limite de escoamento e limite de resistência. após envelhecimento a 525°C.A tabela 4 apresenta os resultados dos ensaios realizados a 525°C. . 6 Ksi. sendo importante considerar esta relaxação no cálculo do aperto. no início de operação. é cerca de 10% mais baixa que a própria tensão de aperto na temperatura ambiente. que é da ordem de 90% do escoamento especificado na norma A 193 B8 classe 2. Após cerca de 10 horas os estojos relaxaram cerca de 30% da tensão inicial aplicada. incluindo os ensaios a quente. o que faria os estojos romperem caso não houvesse uma relaxação no aperto. é de 72. a 525°C. Figura 3 – Resumo gráfico com os resultados dos ensaios de tração na temperatura ambiente e na temperatura de 525C para os estojos de ¾” e 1”. Os resultados obtidos no ensaio de relaxação com o tempo. e um vazamento poderia ser esperado logo no início da operação. A figura 4 ilustra como ocorreu a relaxação com o tempo para aplicação de uma tensão próxima ao limite de escoamento na temperatura de 525°C (o que estaria simulando o reaperto do estojo). .A tensão calculada (4). gerada pelo aperto utilizando o torque recomendado de 500 lb ft (12) para os 16 estojos de 1” do flange de # 300. verificase que as tensões limite de resistência dos estojos em alta temperatura (525C). A análise gráfica dos resultados. foram similares entre os estojos de ¾” e de 1”. juntamente com a tensão de aperto calculada para o torque recomendado pelo ASME PCC1 . Este comportamento mostra que a relaxação de um material B8 é maior do que um B16 (em torno de 20%) e de um B7 (em trono de 25%). está resumida na figura 3. mas superior ao escoamento real dos estojos ensaiados. Isto significa que mesmo a frio o aperto já estaria causando uma deformação plástica no material. foram submetidos à prática ¨E¨ da norma ASTM A262 (12). pelo menos para tempos na ordem de 100 horas. Tanto os estojos de 1” como os estojos com ¾” apresentam na condição inicial uma microestrutura austenítica encruada livre de precipitações. de cerca de 30% da tensão aplicada inicialmente A figura 5 mostra a evolução microestrutural observada nos estojos após o tratamento de envelhecimento a 525°C. simulando a condição de máxima temperatura de serviço. Os resultados estão apresentados na figura 6 e mostram que não foram observadas trincas na superfície do corpo de prova após o dobramento. com maior grau de encruamento na superfície. indicando não susceptibilidade a problemas de corrosão em função da evolução da microestrutura com a permanência a 525°C. nas primeiras horas.Figura 4 – Curva de relaxação para os estojos de ¾ da polegada. O envelhecimento a 525°C não recristalizou o material. Para avaliar melhor a susceptibilidade à perda de resistência à corrosão os estojos envelhecidos por 100 horas a 525°C. . comparativamente aos estojos sem envelhecimento. como seria esperado. Estas características sugerem que os estojos possam ter problemas de perda de resistência à corrosão/oxidação durante o serviço em alta temperatura. no estado como recebido. mas provocou uma forte precipitação de carbonetos de cromo tanto intergranular com intragranular em maior intensidade na superfície dos estojos. Perda. Precipitação transgranular e intergranular de carbonetos de cromo. Microscopia ótica. .As características microestruturais e ensaios de corrosão não evidenciaram efeitos indesejáveis pois não existem evidências de sensitização (para o tempo de envelhecimento realizado). nem foi constatada recristalização do material. não envelhecido – como recebido 525°C por 100 horas Evolução da Microestrutura dos estojos de 1” com o tempo de envelhecimento a 525°C não envelhecido – como recebido 525°C por 100 horas Evolução da Microestrutura dos estojos de ¾” com o tempo de envelhecimento a 525°C Figura 5 – Evolução da microestrutura com o tempo de envelhecimento a 525°C. Ataque eletrolítico a base de Ácido Oxálico (ASTM A262 (12) prática A). Estojo de 01 polegada no estado como recebido . .ausência de trincas Estojo de 01 polegada no envelhecido por 100 horas a 525°C .ausência de trincas Figura 6 – Resultados da Prática ¨E¨ da norma ASTM A262 (12).Montagem da prática ¨E¨ da norma ASTM A262 (12). pdf> Acesso em: 10 fev.com/view_a_file/fasteners.. ed. Considerando o trabalho a quente verificou-se ainda que existe perda de resistência mecânica na ordem de 30% para a temperatura de 525C. ASTM. indicando que as recomendações para aplicação do torque em estojos de aço inoxidável austenítico devem ser diferentes daquelas padronizadas para os estojos de aço baixa liga e estrutura martensítica. C. Rio de Janeiro. pág.ssina. o que poderia favorecer deformação plástica e até mesmo a ruptura dos estojos no início da operação. MATERIALDAGEN 2003. 15 p. “Bolter og Bolteforbindelser Offshore”. principalmente associado a componentes de menor diâmetro. P. (3) CHARLTON. 14-15 (5) ASME VIII Division I – “Rules for Construction of Pressure Vessels” Apêndice 2.5. 2008. Foi constatada uma relaxação da tensão de aperto em torno de 30% nas primeiras 10 horas de serviço em alta temperatura. 23. ASME. Teadit Indústria e Comércio. dependendo da velocidade de aquecimento da conexão.4-CONCLUSÕES Este trabalho apresentou características metalúrgicas de estojos de aço inoxidável tipo AISI 304. requisito para conexões que trabalham em alta temperatura. “Standard Specification for Alloy-Steel and Stainless Steel Bolting Materials for High Temperature or High Pressure Service and Other Special Purpose Applications”. J. 5-REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS (1) SSINA. “Stainless Steels Fasteners: a Systematic Approach to their Selection. Disponível em: <http://www. Uma consequência imediata do fixador não apresentar uma propriedade adequada é que a aplicação de um torque controlado. “Juntas industriais”. 2010 (2) FISCHER. Designer Handbook with Directory of Fastener Manufactures”. S. onde a classe 2 de aços inoxidáveis austeníticos (B8) requer o encruamento como mecanismo de obtenção de resistência mecânica. 2003 (7) ASTM A193. adquiridos segundo a especificação ASTM A 193 grau B8 classe 2. “Fasteners in: Stainless Steels and Specialty Alloys for Modern Pulp and Paper Mills”. Oktober 2003. 152 p. Statoil IBsenter. ASME. Constatou-se que o material adquirido no mercado nacional não atendeu aos requisitos mínimos de tensão limite de escoamento e limite de resistência da norma. pode levar ao escoamento do material durante o aperto e. portanto permitir a perda de estanqueidade da conexão. “Pipe Flanges and Flanged Fittings”. 5. maior do que a encontrada para estojos de aço baixa liga (de 25%) ou de aço Cr-Mo (20%). R. 2007 (6) ASME B16. (4) VEIGA. K. 2008 . relacionadas ao trabalho em alta temperatura e meio corrosivo. Forus. NiDI Reference Book Series No 11 025. K. “Standard Test Methods and Definitions for Mechanical Testing of Steel Products”. M. J. WILLIAMS. and Terminology for Chemical Analysis of Steel Products.(8) ROEY. 2008 (14) ASTM A370. “Guildelines for Pressure Boundary Bolted Flange Joint Assembly”. ASTM. 9ª Edição. (11) ASM Handbook Failure Analysis and Prevention.. ASME. Naval Ships’ Technical Manual. 1992 (12) ASME PCC-1.. T. “Process Piping”. de 10/12/2004. P. NAVSEA. volume 11. Fasteners. 2007 (16) ASTM A262 (12). “Standard Guide for Preparation of Metallographic Specimens”. ASTM. N. pp 543. MERTEN.. 2000 (13) ASTM A751. “Standard Test Methods. 2008 (10) Diretrizes PETROBRAS para “Aperto De Montagem De Ligações Aparafusadas Em Juntas Flangeadas”. ASTM. ASTM. “Standard Practices for Detecting Susceptibility to Intergranular Attack in Austenitic Stainless Steels”. ASME. Rev. 2010 (15) ASTM E3. .3. “Failures of Mechanical Fasteners”. 2010 6-AGRADECIMENTOS Os autores agradecem às empresas CHEMTECH e TECMETAL pelo apoio na realização deste trabalho. 2. Practices. Chapter 75. 1997 (9) ASME B31.