Avaliação do efeito da hidrólise no comportamento mecânico de fios sintéticos aplicados à ancoragem offshore
Autor: Juliano Picanco Duarte (Currículo Lattes)
Resumo
Os sistemas de ancoragem de plataformas offshore, anteriormente eram realizados principalmente com a utilização de cabos em aço, entretanto, recentemente, os cabos de fibras sintéticas passaram a substituir o material metálico por apresentarem resistência equivalente ao aço, com massas notavelmente menores, e áreas submersas exigidas reduzidas. Nisto evidencia-se a necessidade do desenvolvimento e produção científica acerca dos cabos sintéticos. Neste sentido se dá a importância do presente trabalho, cujo objetivo é avaliar as alterações de propriedades mecânicas dos cabos de fibras sintéticas em decorrência da degradação pela água salgada. Análise obtida a partir do tempo (em anos) para perda de resistência a tração de 10% do valor original, nas condições naturais - fundo marítimo, a 4°C. Entre os materiais, foram analisadas: uma fibra de Aramida, uma de Polímero Cristal Líquido (LCP) e três de Polietileno Tereftalato (PET) - PET 1, PET 2, PET 3. A metodologia utilizada consistiu em, testar as fibras em seu estado virgem, obtendo suas propriedades mecânicas; submergir as fibras em reatores com água salgada e em forno (sem imersão) à temperaturas de 80°C e 90°C para envelhecimento acelerado; por último realizar os testes de resistência à tração. Para determinar se os valores de degradação obtidos são significativos, foi utilizado o teste estatístico de análise de variância com 95% de nível de confiança. Com exceção da fibra LCP, a 90°C todas as fibras apresentaram degradação significativa tanto em imersão, quanto em forno; a 80°C, apenas a fibra PET 1, em forno, não apresentou degradação significativa. Com o método de Arrhenius os valores experimentalmente obtidos foram extrapolados para as condições reais em que os fios serão submetidos. Como resultados finais, os tempos correspondentes a 10% de degradação, nas condições naturais de imersão oceânica em águas profundas, próximas a 4°C, por fibra estudada, foram: Aramida - 13006 anos; PET 1 - 8 anos; PET 2 - 2557 anos; PET 3 - 60 anos. O fio Polímero Cristal Líquido não apresentou desgaste significativo quando submetido à hidrólise, não permitindo assim a continuidade das análises. A fibra Aramida é a que apresenta menor degradação no decorrer do tempo, e a fibra PET 1 foi a que apresentou maiores valores de degradação no decorrer do tempo.