INSTRUMENTAÇÃO E CONTROLE DE UM MACROINDENTADOR PORTÁTIL PARA AVALIAÇÃO DE PROPRIEDADES MECÂNICAS DE DUTOS
Francisco Francelino Ramos Neto1; Flávia Cristina Cardoso2; Alcimar Barbosa Soares2; Sinésio Domingues Franco1; Vera Lúcia Donizeti S. Franco1; Marcelo Torres Piza Paes3
1 Faculdade de Engenharia Mecânica, Universidade Federal de Uberlândia - MG; 2 Faculdade de Engenharia Elétrica, Universidade Federal de Uberlândia - MG; 3 Petrobras, Cenpes - RJ
Resumo
A obtenção de propriedades mecânicas de dutos metálicos de condução de petróleo é de fundamental importância no que se refere à otimização de sua utilização. Este fato torna-se mais relevante quando se trata de linhas, cuja documentação não é precisa ou inexistente. Convencionalmente, a obtenção destas propriedades é realizada através de ensaios destrutivos tais como tração, impacto e fadiga. Todavia, a macroindentação, recente metodologia aplicada na determinação das propriedades mecânicas de materiais metálicos, surge como: uma boa alternativa. O ensaio de macroindentação tem a vantagem de ser não-destrutivo e poder ser realizado "in-situ", ou seja, na própria estrutura da peça. A macroindentação instrumentada é um ensaio baseado em múltiplas indentações no mesmo local de penetração. Assim, com o monitoramento constante da carga e da profundidade de indentação, determina-se uma curva característica do ensaio. Da correlação entre os pontos desta curva e equações-modelo obtém-se propriedades mecânicas, tais como: o limite de escoamento, o limite de resistência, a dureza e tensões residuais. Este trabalho tem como objetivo o desenvolvimento da interface entre diversos elementos de instrumentação e controle de um equipamento de macroindentação. Os dispositivos de controle e instrumentação utilizados correspondem a um controlador do atuador linear e sensores de carga e de deslocamento acoplados a um condicionador de sinais. Desta forma, o atuador é responsável pela aplicação contínua da força enquanto a célula de carga e o sensor de deslocamento monitoram de forma precisa, a carga e a profundidade de indentação, respectivamente. O sistema é conectado a um computador portátil e as diversas rotinas computacionais inicializam a comunicação com os dispositivos de "hardware" e permitem a realização do ensaio de forma totalmente automatizada, bem como monitoram todas as condições inseguras da operação do equipamento.
Palavras-chave: Instrumentação; controle; macroindentação; propriedades mecânicas; dutos