Mecânica da Fratura Aplicada Á Estimativa da Durabilidade de Tubos Plásticos Empregados na Distribuição de Água e Gás

brenda juliet martins freitas; Fabiano Moreno Peres

doi:10.20906/CPS/SICITE2015-0116

Resumo

O polietileno é muito utilizado na transmissão de água potável. Entretanto, as tubulações de polietileno são suscetíveis a apresentarem falhas devido à fluência, gerando grandes perdas de volume de água, além de custos com manutenção. A resistência à falha em serviço destes tubos é avaliada por meio de ensaios de resistência à pressão hidrostática interna de longa duração. Apesar de muito aceitos pela indústria petroquímica, estes ensaios são limitados para determinar a vida útil das tubulações. Sendo assim, neste trabalho, com o objetivo de se propor novos ensaios para prevenir as falhas neste material, fez-se uma abordagem do método do Trabalho Essencial de Fratura, com o fim de se analisar a resistência do material ao crescimento lento de trincas. Dessa forma, realizou-se o ensaio de tração em dezesseis corpos de prova do tipo DENT de uma resina de polietileno, em três diferentes velocidades. Através de análise de regressão linear simples, obtiveram-se os valores referentes ao trabalho essencial de fratura (we) e o fator de dissipação de energia (Bwp) a fim de se analisar a influência da velocidade do ensaio na resistência a propagação da trinca. Os resultados preliminares se mostram importantes para determinar a resistência do material ao crescimento lento de trincas, uma vez que validam a sensibilidade do método às velocidades baixas de ensaio. Além disso, pode-se observar que os valores do trabalho essencial de fratura nas velocidades de ensaio de 0,1 mm/s e 1,0 mm/s são negativos, o que é inesperado e improvável. Saliente-se que a estes resultados preliminares falta maior significado estatístico, em vista do reduzido número de corpos de prova. Tipicamente há grande dispersão nos resultados do método EWF, os quais evidentemente afetam a análise de regressão linear pelo método dos mínimos quadrados. Entretanto, apesar disso, os resultados indiscutivelmente sugerem dependência da resistência à propagação da trinca com a taxa de deformação.

Palavras-chave: tubulações; polietileno; mecânica da fratura; trabalho essencial de fratura