Estudo de soldagem do aço inoxidável austenítico TP 347H para prevenir a corrosão localizada "gume de faca"

Abstract

Durante uma parada geral para manutenção de uma planta industrial de MVC (mono-cloreto de vinila) foi constatada falha passante em uma solda de manutenção antiga de junção de um trecho de tubo mais novo com tubos originais do forno de EDC (dicloroetano) - todos de aço inoxidável austenítico ASME SA-213 TP 347H, estabilizável ao Nióbio. Na análise da falha e do conjunto de seus fatores influentes foi identificada a densidade do aspecto metalúrgico no favorecimento da ocorrência da Corrosão Intergranular - CIG, fundamentalmente quanto à sua intensificação na região das soldas (causa principal da mesma). Soldas teste executadas sob condições controladas em laboratório, porém simulando aplicação real em campo, permitiram a avaliação dos efeitos das mesmas na microestrutura e nas propriedades mecânicas e físico-químicas do aço TP 347H, particularmente sua resistência à CIG na margem da solda. Aspectos dos processos de soldagem e aporte de energia empregados e desejados foram avaliados. Estudou-se, portanto, a fenomenologia envolvida e definiu-se então, de forma consistente, procedimentos de soldagem adequados à execução numa parada de manutenção de uma unidade industrial de grande porte e capazes de prevenir falhas resultantes de CIG localizada e intensa na região de influência das soldas (corrosão "gume de faca") nestes materiais. Consolida-se também um aprendizado julgado importante para a comunidade técnica em geral quanto à soldagem deste material e seus similares. During a MVC (vinil mono-chloride) industrial plant maintenance turnaround, a cross section weld failure was evidenced in an old maintenance junction of an stretch nipple of new tube with original tubes of the EDC (dicloroethane) pyrolysis furnace - all of them in austenitic stainless steel ASME SA-213 TP 347H, Columbium (Niobium) stabilized. During the root cause failure analysis and the set of its influential factors, it was identified the density of the metallurgic aspect in aiding the occurrence of Intergranular Corrosion - IGC, and basically its intensification in the welds neighborhood (main root cause). Lab Test Welds were performed under controlled and monitored conditions, despite its field execution simulation, allowing the assessment of its effects on the stainless steel TP 347H microstructure and mechanical and physical-chemical properties, specially its resistance to weld margin IGC. Applied and desired welding processes and heat input aspects were carefully addressed. The involved phenomenology was studied and adequate welding procedures were defined, in a consistent way, suitable do be performed during a maintenance turnaround of a large industrial unit and capable to prevent future localized and intense IGC in these material welds ("Knife line attack" Corrosion). As a co-product there was a relevant learning related to the welding of this material and its similar, considered to be useful for the technical community.