AVALIAÇÃO NUMÉRICA E EXPERIMENTAL DE PARAFUSO INSTRUMENTADO PARA AUTO-CARREGAR O CORPO DE PROVA WOL-MODIFICADO DE AÇO DE ALTA RESISTÊNCIA EM AMBIENTE COM HIDROGÊNIO
Fragilização por Hidrogênio; Fratura Assistida pelo Hidrogênio; Corpo de prova WOL-Modificado; Parafuso instrumentado; Método dos Elementos Finitos.
A corrosão é a causa comum de falhas em estruturas subaquáticas e subterrâneas construídas com aços de alta resistência. A Proteção Catódica é amplamente adotada para mitigar esse problema, mas uma proteção excessiva pode levar à Fragilização por Hidrogênio. A presença de trincas intensifica as tensões nessas estruturas, aumentando a concentração local de hidrogênio e podendo resultar em fraturas subcríticas. Caracterizar a tenacidade à fratura nessas condições é essencial, mas os métodos existentes são dispendiosos e exigem equipamentos sofisticados. Uma alternativa é o corpo de prova WOL-Modificado, que simplifica o processo ao permitir a medição direta da carga aplicada com um parafuso instrumentado. No entanto, a literatura carece de estudos que validem sua viabilidade e confiabilidade, tanto experimental quanto numericamente. Este trabalho visa validar esse método que utiliza um parafuso instrumentado para o carregamento mecânico e a aquisição de dados em tempo real. Para isso, serão realizados experimentos com o corpo de prova WOL-Modificado feito do aço API 5CT P110 em um ambiente de água do mar sintética com geração de hidrogênio catódico. Em paralelo, serão feitas simulações utilizando o Método dos Elementos Finitos do modelo numérico adotado considerando a cinética de interação do hidrogênio atômico com a estrutura cristalina do aço e a propagação de trinca. Ao final, os resultados numéricos serão comparados com os experimentais para a validação do modelo numérico e comprovação da viabilidade experimental em usar o parafuso instrumentado.