(1) Departamento de Engenharia Mecânica, UFSC, LABSOLDA, Laboratório de Soldagem, Instituto de Mecatrônica, Universidade Federal de Santa Catarina, Campus Universitário, Trindade, Cp. 476, Florianópolis SC, CEP:88040-900
Palavras chave: Soldagem Submarina, Soldagem Molhada, Eletrodo Tubular
RESUMO
Para atender a expansão das atividades "offshore" no Brasil, foi iniciado um trabalho no LABSOLDA que propõe analisar os requisitos exigidos para a soldagem submarina pela técnica molhada utilizando eletrodos tubulares. O interesse pela utilização deste processo de soldagem na execução de reparos submarinos advém da perspectiva de aumento na produtividade, uma vez que na soldagem com eletrodos tubulares o metal de adição é alimentado de maneira contínua. Como em operações submarinas o mergulhador-soldador tem um tempo de fundo limitado, e que reduz com o aumento da profundidade, um incremento na produtividade se traduz em uma redução nos custos da operação de reparo.
No projeto foram desenvolvidos quatro equipamentos para possibilitar a aplicação da soldagem com eletrodos tubulares em ambiente submarino, compreendendo a fonte de energia e a unidade de controle do cabeçote alimentador (fig. 1), além do cabeçote alimentador do arame e da pistola de soldagem (fig. 2).
Ao longo deste trabalho verificou-se a necessidade de definir novos parâmetros de projeto para o desenvolvimento do equipamento, de forma a satisfazer as exigências da soldagem com alimentação contínua de arame e, além disto, atender as solicitações encontradas em ambiente submarino. No tocante ao projeto dos equipamentos, a maior dificuldade encontrada para o desenvolvimento do cabeçote alimentador e da pistola envolveu a necessidade de criar projetos adequados para permitir o seu funcionamento em um ambiente molhado e exposto a pressões até 4 atm, o que corresponde a 30 metros de profundidade. Para evitar a inudação, optou-se pela pressurização interna, com ar comprimido, do cabeçote e da pistola, esta última garantida pela passagem do ar pelo mangote alimentador. Dada a necessidade de abertura periódica do cabeçote para alojar a bobina de eletrodo, neste foi utilizada vedação de borracha junto a tampa para garantir a impermeabilidade do equipamento. Além disto, como o cabeçote alimentador deve ser conectado à unidade de controle, foram desenvolvidos conectores adequados para a operação submarina. Para satisfizer as exigências, optou-se pela fabricação das peças em aço inoxidável e latão, sendo a vedação entre os componentes garantida pelo contato metálico entre faces cônicas (fig. 3).
No tocante às exigências de estabilidade do processo, além do projeto de circuitos de controle adequados às características da soldagem com eletrodos tubulares em ambiente molhado, houve uma preocupação com os aspectos de segurança. Neste sentido, foi necessário redefinir o modelo dos transformadores instalados no equipamento, optando por modelos com primário e secundários montados em separado para garantir a segurança do mergulhador-soldador. Além disto, limitou-se a tensão em vazio da fonte em 60V.
Como conclusão, com o desenvolvimento deste projeto foram encontradas novas soluções para problemas construtivos e operacionais, resultando na fabricação de um equipamento mais complexo que sua versão anterior, destinada à soldagem com eletrodos revestidos.
Agradecimentos: Os autores agradecem à PETROBRAS, à FINEP e ao CNPq pelo apoio financeiro concedido para o desenvolvimento do projeto.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS:
Dutra, J. C., Andrade, L. P. C. d. S. - Ensaios mecânicos de juntos soldadas e estudo da relação variáveis X defeitos na soldagem subaquática molhada com eletrodo tubular, XXI Encontro Nacional de Tecnologia de Soldagem, Vol.1, pp389-398, Caxias do Sul-RS. 1995
Baixo, C. E. I., Dutra, J. C. e Teichmann, E. W. - Desenvolvimentos de equipamentos para incrementar a soldagem subaquática molhada com arame tubular, , XXII Encontro Nacional de Tecnologia de Soldagem, Vol.2, pp717-726, Blumenau-SC. 1996
Dutra, J. C., Baixo, C. E. I e Ollé L. F. , Desenvolvimento de fontes dedicadas à aplicação em soldagem submarina, XXII Encontro Nacional de Tecnologia de Soldagem, Vol.2, pp724-740, Blumenau-SC. 1996
Baixo, C. E. I., Dutra, J. C. e Teichmann, E. W. - Estudo das propriedades mecânicas de juntas soldadas pela técnica de soldagem subaquática molhada com eletrodo tubular, XXIII Encontro Nacional de Tecnologia de Soldagem, Vol.1, pp185-193, São Paulo-SP. 1997
Pope, A. M., Teixeira, J. C., Baixo, C. E. I., Teichmann, E. W. e Dutra, J. C. - Influence of power supply dynamic response on underwater wet welding arc stability, OMAE98-2201, 17th International Conference on Offshore Mechanics and Artic Engineering, Lisboa, Portugal, July, 5-9, 1998.