segunda-feira, 11 de janeiro de 2010
Eletrodo Revestido (SMAW)- Parte 3- Princípios do Processo
A soldagem pelo processo SMAW é iniciada quando um arco elétrico é aberto entre a ponta do eletrodo e a peça a ser soldada. O arco elétrico gera um calor intenso (por volta de 5000 ºC), que funde a ponta do eletrodo e a superfície da peça de trabalho próxima ao arco elétrico. Pequenos glóbulos de metal fundido são formados na ponta do eletrodo, então é transferido para a poça de fusão através do fluxo gerado pelo arco elétrico. Desta maneira, o metal de adição é depositado enquanto o eletrodo é consumido progressivamente.
A dimensão e o tipo do eletrodo definem a voltagem do arco elétrico (geralmente entre 16V e 40V) e a amperagem (geralmente entre 20A e 550A). A corrente utilizada pode ser alternada ou direta, dependendo do eletrodo utilizado.
Fonte: AWS Welding Handbook
Acima uma representação do processo SMAW. Pela figura observamos a simplicidade do sistema, uma das razões de seu sucesso na indústria.
domingo, 10 de janeiro de 2010
Eletrodo Revestido (SMAW)- Parte 2- Histórico
A soldagem por eletrodo revestido teve origem na soldagem com eletrodo de carvão. Em 1885 Nicolai N. Bernardos desenvolve a soldagem por eletrodo de carvão, estabelecendo os princípios da soldagem por arco elétrico. Ao lado uma imagem de sua petente de 1887.
Oscar Kjellberg pode ser considerado o “pai” do eletrodo revestido. Em 1904 ele fundou a Elektriska Svetsnings Aktiebolaget (ESAB), e em 1907 iniciou os estudos para revestir o eletrodo com elementos para agir na proteção da poça de fusão contra a atmosfera.
O processo de soldagem por eletrodo revestido foi o precursor da soldagem industrial moderna. Foi o processo de soldagem mais utilizado pelos diferentes segmentos da indústria até os anos 80, desde então vem sendo substituído por processos de maior produtividade.
O Engenheiro Oscar Kjellberg, fundador da ESAB e considerado o criador do processo SMAW.
Fonte: http://www.esab.com/
Acima uma foto da construção de um duto na Filadélfia em 1920, com a utilização de soldagem com eletrodo não revestido. Somente no início da década de 1930 é que o SMAW se difundiu na indústria.
Fonte: Welding Journal
Eletrodo Revestido (SMAW)- Parte 1- Introdução
O sucesso do SMAW é principalmente devido a seu baixo custo, fácil manuseio, alcance em áreas restritas e aplicação em vários materiais utilizados pela indústria.
Confira acima uma abordagem abrangente sobre o SMAW.
Dica: Nos sites das grandes empresas fabricantes de máquinas e consumíveis para SMAW, encontramos muita informação sobre o tema.
segunda-feira, 4 de janeiro de 2010
Normas Técnicas
Mais adiante vamos nos aprofundar em algumas Normas, enquanto isso, segue abaixo uma breve descrição dos quatro prinipais grupos de normas.
ASME- American Society of Mechanical Engineers (Sociedade Americana de Engenheiros Mecânicos):
A ASME foi fundada em 1880 por um grupo de engenheiros estadunidenses. Em 1909, depois de muitos anos de pesquisa, a ASME já possuía tabelas para vapor, propriedades dos gases, efeito da temperatura nos metais, etc... Nesta época nos EUA, eram usadas grandes caldeiras para impulsionar a indústria, gerar energia elétrica, mover trens de carga e passageiros, mover navios, entre outras atividades. Como não havia qualquer tipo de regulamentação sobre a construção destes equipamentos, ocorreram vários acidentes durante anos. Entre 1870 e 1910 pelo menos 10.000 caldeiras explodiram nos EUA. Após vários acidentes e mortes, em 1914 foi lançado o primeiro código ASME.
O primeiro código ASME regulamentava o projeto de caldeiras, e passou a valer como lei nos EUA. Qualquer caldeira nos EUA deveria atender os requisitos do código ASME, com isso o número de acidentes foi drasticamente reduzido tornando o trabalho numa instalação industrial muito mais seguro.
Hoje temos vários códigos ASME, que regulam desde construção de caldeiras a regras de desenho técnico. Segue abaixo uma lista com os códigos ASME mais utilizados na indústria.
- ASME IX- Qualificações para soldagem e brazagem
- ASME B31.3- Tubulações de processo
- ASME VIII- Requisitos para construção de vasos de pressão
- ASME I- Requisitos para construção de caldeiras
- ASME II- Especificações de materiais
- ASME V- Ensaios não-destrutivos
- ASME III- Requisitos para construções de instalações nucleares
- ASME B16.5- Flanges de tubulação e conexões flangeadas
Em 1865 nos EUA, uma das caldeiras do navio à vapor “Sultana” explodiu, como consequência 1547 pessoas morreram. Mais pessoas foram mortas na explosão do Sultana do que no naufrágio do Titanic.
ASTM- American Society for Test and Materials- (Sociedade Americana para Testes e Materiais)
No final do século XIX os EUA contruíam grandes ferrovias, interligando todo o país. Nesta época a maior empresa do mundo, a Pennsylvania Railroad, buscava padrões para assegurar a qualidade de seus produtos. Para este serviço ela contratou Charles Dudley em 1874. Ele organizou os requisitos químicos necessários para óleos, tintas, metais e outros produtos que a Pennsylvania Railroad comprava em grande quantidade.
Assim, em 1878, Dudley escreveu o artigo “The Chemical Composition and Physical Properties of Steel Rails” (A Composição Química e as Propriedades Físicas dos Trilhos de Aço). No artigo, Dudley comparou a durabilidade de vários tipos de aço para trilhos, o que foi muito útil para os fabricantes, que puderam reduzir os custos de produção, e para os compradores, que podiam escolher o melhor trilho de acordo com sua aplicação.
Em 16/06/1898 setenta engenheiros e cientistas liderados por Dudley, em um encontro na Filadelfia, fundaram a ASTM (American Society for Testing and Materials- Sociedade Americana para Testes e Materiais). A primeira especificação ASTM, lançada em 1901, foi a de “Aços Estruturais para Pontes”.
Hoje a ASTM é considerada uma das maiores entidades de normatização do mundo, possui mais de 12 mil normas e centenas de equipes técnicas ligadas aos mais diferentes assuntos.
O Engenheiro químico Charles Dudley (1842-1909). Baseado em seus estudos, foi criada em 1898 a ASTM. Dudley foi presidente da ASTM de 1902 a 1909.
ABNT- Associação Brasileira de Normas Técnicas
Em 1937 a ABCP (Associação Brasileira de Cimentos Portland) constatou que, em ensaios similares, dois corpos de prova utilizando cimentos de diferentes fabricantes obtinam resultados discrepantes, e para tentar regulamentar a indústria do cimento, em 1940 foi criada a ABNT.
Com este histórico, as primeiras normas da ABNT eram relacionadas à construção civil. Ainda hoje, a ABNT é referência em normatização para construção civil no Brasil, podemos encontrar ainda normas sobre elétrica, segurança, higiene, alimentos, transportes, etc.
Na área mecânica a ABNT ainda não possui as normas necessárias para a condução de um projeto, por isso, grande parte dos projetos mecânicos são baseados em normas técnicas estrangeiras.
O engenheiro Paulo Sá, realizou no Rio de Janeiro, em Setembro de 1937, a primeira reunião de Laboratórios de Ensaios de Materiais. Esta reunião foi o primeiro passo para a criação da ABNT.
Normas Técnicas Petrobras:
Inaugurada em outubro de 1953 pelo presidente Getúlio Vargas, a Petrobras é a empresa estatal brasileira que produz, refina e distribui petróleo e seus derivados. Desde a descoberta dos campos gigantes de petróleo na bacia de Campos, no Rio de Janeiro no final dos anos 70, a Petrobras tem aumentado sua produção.
Como maior empresa do Brasil, a Petrobras é uma das maiores responsáveis pela indústria pesada no país, já que seus empreendimentos necessitam de grandes quantidades de aço, equipamentos mecânicos de alta performance e pessoal qualificado.
Tendo em vista este histórico, a Petrobras, a partir do início dos anos 80, vem criando normas para padronizar seus serviços e produtos. Hoje são centenas de normas que regem a qualidade de seus produtos e processos.
Segue abaixo a lista com as principais normas Petrobras de construção e montagem.
- N-115- Fabricação e montagem de tubulações metálicas
- N-057- Projeto mecânico de tubulações industriais
- N-076- Materiais de tubulação para instalações de refino e transporte
- N-133- Soldagem
- N-268- Fabricação de vasos de pressão
- N-269- Montagem de vasos de pressão
- N-002- Pintura de equipamento industrial
- N-279- Projeto de estruturas metálicas
- N-462- Fabricação, construção e montagem de dutos submarinos
- N-464- Construção, montagem e condicionamento de dutos terrestres
- N-1644- Construção de fundações e de estruturas de concreto armado
Construção de unidade de craqueamento na Petrobras. Para execução de uma obra na Petrobras, é necessário seguir as Normas específicas da empresa, além de outras normas nacionais e internacionais