Coppe/UFRJ desenvolve nova tecnologia para avaliar resistência à propagação de trincas em aços para tubulações

De acordo com pt.wedoany.com-Pesquisadores do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Metalúrgica e de Materiais (PEMM) da Coppe/UFRJ desenvolveram uma nova tecnologia para avaliar com maior precisão a resistência à propagação de trincas em aços para tubulações. A técnica, proposta por Sergio Luis Gonzalez Assias em sua tese de doutorado, concentra-se no estudo do impacto das separações internas causadas por splits, ou seja, trincas secundárias formadas perpendicularmente ao plano da trinca principal, nas propriedades do material.

O estudo aponta que o fenômeno dos splits pode alterar significativamente os resultados de ensaios mecânicos, levando, em alguns casos, à reprovação de materiais com bom desempenho em aplicações práticas. Essa rejeição pode acarretar perdas econômicas substanciais para a indústria, aumentando os custos de produção, reduzindo o aproveitamento de materiais e prejudicando a competitividade nesse setor estratégico.

Os experimentos, realizados no Laboratório de Mecânica da Fratura (LMF) do PEMM, estabeleceram novos critérios para avaliar a tenacidade à fratura de aços. A tenacidade à fratura mede a capacidade do material de absorver energia e resistir à propagação de trincas antes da ruptura. A pesquisa combinou testes experimentais de alta precisão com simulações numéricas avançadas, aprofundando a compreensão dos efeitos dos splits e tornando o processo de certificação de materiais mais confiável.

Sergio afirma que as ferramentas da mecânica da fratura visam determinar condições operacionais críticas, como pressão crítica, temperatura mínima de operação e o tamanho máximo aceitável de trincas na estrutura. O foco do estudo não é prever a formação de trincas, mas sim definir limites operacionais seguros, permitindo que as tubulações operem sem risco de propagação instável de trincas, mesmo na presença de descontinuidades inevitáveis.

Além da contribuição científica, a pesquisa tem potencial de aplicação para servir à indústria brasileira. Ao aprimorar os métodos de avaliação dos materiais utilizados em sistemas de tubulações, o estudo aumenta a credibilidade das análises, reduz as incertezas técnicas e evita perdas decorrentes de substituições desnecessárias de materiais, ajudando o setor a manter altos níveis de qualidade, segurança e inovação.

Segundo Sergio, essas técnicas podem ser aplicadas na certificação de materiais para diferentes tipos de tubulações rígidas utilizadas na extração, produção e transporte de petróleo, gás natural e outros fluidos.

Ele destaca que, em escala industrial, é impossível fabricar estruturas completamente livres de defeitos ou trincas. O método contribui para uma melhor certificação dos materiais usados na fabricação de tubulações, garantindo uma avaliação mais precisa da resistência à propagação de trincas. A questão crucial não é a formação da trinca em si, mas a capacidade do material de resistir à sua propagação.

A tese, intitulada "Efeitos e tratamento dos splits na tenacidade à fratura de aços para tubulações do setor de petróleo e gás", orientada pelo professor Hector Kotik, do PEMM, e pelo professor colaborador do projeto Juan Elías Perez Ipiña, foi selecionada para representar o PEMM na etapa nacional do Prêmio Capes de Tese 2026.