No fundo do mar

Pesquisadores do Departamento de Engenharia Mecânica desenvolvem sistema mecanizado para soldagem subaquática

Juliano Paiva

ma tecnologia desenvolvida na Escola de Engenharia promete revolucionar os trabalhos de soldagem subaquática em alto-mar e rios, diminuindo custos e aumentando a qualidade do processo. Trata-se de um sistema mecanizado para soldagem, que altera as funções do soldador na execução da tarefa. "Atualmente, a solda é feita pelo soldador num ambiente desfavorável, marcado pela baixa visibilidade e controle quase inexistente do equipamento", diz o professor Alexandre Bracarense, coordenador do Laboratório de Robótica, Soldagem e Simulação, do departamento de Engenharia Mecânica da UFMG, onde o processo vem sendo desenvolvido desde 1999.

O projeto é fruto de convênio entre a UFMG e a Colorado School of Mines, dos Estados Unidos, com apoio do Instituto Mexicano de Petróleo, do CNPq e do Minerals Management Service, similar norte-americano do Ministério de Minas e Energia.

O sistema é composto por um dispositivo que auxilia a abertura do arco elétrico - fonte de calor que permite a fusão dos metais no processo de soldagem - e por uma guia sextavada, peça que integra o mecanismo que controla os movimentos do eletrodo responsável pela produção do cordão de solda.

O processo desenvolvido pelos pesquisadores do departamento de Engenharia Mecânica está sendo testado em um tanque de cerca de 800 litros com água e ar-comprimido. Este, na parte superior do tanque, pressiona a água, simulando a profundidade do mar. Dez metros de profundidade correspondem à pressão de uma atmosfera (atm) no tanque. "Cinco atms no tanque simulam a pressão de 50 metros de profundidade", exemplifica o mestrando Ezequiel Caires, da equipe do professor Bracarense. Caires ainda não concluiu o mestrado, mas já publicou três artigos sobre as aplicações desta tecnologia.

Golfo do México

O sistema trará vantagens para a soldagem subaquática feita nas plataformas petrolíferas. "Só o Instituto Mexicano de Petróleo possui 234 plataformas. Elas precisam de manutenção diária, já que sofrem com os tornados, maremotos e choques de navios que circulam pelas águas do Golfo do México", lembra Caires. O dispositivo também proporciona mais segurança aos profissionais que trabalham com a soldagem. "O soldador só vai monitorar o processo. Hoje, ele trabalha exposto a gases tóxicos e inflamáveis e corre até o risco de ser atacado por tubarões", explica Alexandre Bracarense.

A tecnologia também diminuirá os custos do processo, ao aumentar a resistência das soldas. Um dos indicadores de qualidade, segundo Ezequiel Caires, é o índice de porosidade das soldas. "As normas da Sociedade Americana de Soldagem admitem porosidade de até 5%. A porosidade de nossas soldas varia de 1,5 a 3% para 50 metros de profundidade", compara Caires. Se o índice for muito elevado, a solda pode se romper facilmente. As instituições envolvidas no projeto pretendem obter uma patente interna-cional para o sistema.

O engenheiro Faustino Perez-Guerrero, do Instituto Mexicano de Petróleo, visitou o Departamento de Engenharia Mecânica para conhecer de perto o sistema mecanizado. "Ele levou duas placas soldadas para o México e vai apresentar os resultados ao Minerals Management Service", conta Ezequiel Caires. Outro parceiro do projeto é o Centro de Desenvolvimento de Tecnologia Nuclear (CDTN). Um funcionário do órgão, o doutorando Roberto Di Lorenzo, estuda a mecânica da fratura da solda nos metais utilizados para teste.

A soldagem subaquática é realizada manualmente por um soldador. As soldas são usadas para reparar navios e plataformas e em tubulações que conduzem petróleo e gás do poço de exploração - que fica no fundo do oceano - até à plataforma. Em água doce, a soldagem subaquática é utilizada na recuperação das peças de barragens de hidrelétricas.

Projeto: Soldagem subaquática mecanizada em alto-mar
Departamento: Engenharia Mecânica
Coordenador: Alexandre Queiroz Bracarense
Bolsistas: Ezequiel Caires Pereira Pessoa (mestrando), Priscila Adelina Dias Valeriano e Thiago Henrique (bolsistas do Coltec/Provoc)
Parceiros:Colorado School of Mines, Instituto Mexicano de Petróleo, Minerals Management Service, CNPq e CDTN.

 

Equipe estudou processo em rios A tecnologia desenvolvida pelo Laboratório de Robótica, Soldagem e Simulação do Departamento de Engenharia Mecânica pode mudar os rumos da soldagem subaquática. Mas, em 1999, quando começaram a estudar o processo, os pesquisadores da UFMG tinham vaga noção do que seria uma solda subaquática. "Nunca tínhamos visto uma, nem conhecíamos ninguém que tivesse visto", comenta o professor Alexandre Bracarense. A idéia inicial era desenvolver um processo para aplicação em rios, a pequenas profundidades. Quatro anos depois, a pesquisa evoluiu tanto que o sistema pode ser aplicado no mar, a grandes profundidades. Para isso, a equipe do professor Bracarense está estudando três tipos de eletrodos comerciais e de aço (utilizados em plataformas de gás e petróleo) e testou o sistema mecanizado, através de simulação em tanque, a 50, 100 e 150 metros de profundidade.