Efeito do tratamento térmico de revenimento na fragilização pelo hidrogênio do aço 9% Ni em água do mar sintética e tiossulfato de sódio

The use and adequacy of metallic alloys to attend the design requirements for the new oil production and exploration scenarios in Brazilian fields promotes a daily challenge for industries, professionals and research centres to guarantee the quality and safety of emerging business. The large amount of CO2 gas the PreSalt wells allows the reinjection of the gas to increase the recovery factor and the productivity. In this sense, 9% Ni steels becomes a technological alternative for application in CO2 injection systems due to the high toughness presented at cryogenic temperatures. However, the behaviour of this material in environments containing wet CO2 / H2S must be studied for a better understanding and establishment of their applicability limitations. This paper presents an evaluation about the tempering heat treatment influence on the hydrogen embrittlement of 9% Ni steel in synthetic seawater and sodium thiosulfate (Na2S2O3). The Slow Strain Rate Test (SSRT) results showed the effect of the environment in the toughness, elongation and rupture time in comparison with the result in the air at the same deformation rate, evidencing the embrittlement process of the 9% Ni steel. These tests, associated with microstructural and fracture mechanisms characterization complement the results and conclusions presented on this research.A utilização e adequação de ligas metálicas para cumprimento de requisitos de projeto frente aos novos cenários de produção e exploração de petróleo nos campos brasileiros promove um desafio cotidiano para as indústrias, profissionais e centros de pesquisa a fim de garantir a qualidade e segurança dos empreendimentos emergentes. A grande quantidade de gás CO2 presente nos campos de petróleo da camada pré-sal permite a reinjeção do gás nos poços de produção com o intuito de aumentar o fator de recuperação dos poços e a produtividade. Neste contexto, os aços 9% Ni tornaram-se uma alternativa tecnológica para aplicação nos sistemas de injeção de CO2 devido a elevada tenacidade apresentada em temperaturas criogênicas. No entanto, o comportamento deste material em ambientes contendo CO2 e H2S úmidos deve ser estudado para melhor entendimento e estabelecimento de limites para sua aplicação. Este trabalho apresenta um estudo sobre a avaliação da influência do tratamento térmico de revenimento na fragilização pelo hidrogênio do aço 9% Ni em ambientes contendo água do mar sintética e tiossulfato de sódio (Na2S2O3). Os resultados de tração em Baixa Taxa de Deformação (BTD) mostraram o efeito do meio de ensaio na tenacidade, alongamento e tempo de ruptura quando comparado com o resultado ao ar na mesma taxa de deformação evidenciando o processo de fragilização do aço 9% Ni. Estes ensaios associados com a caracterização microestrutural e a avaliação dos mecanismos de fratura em microscópio eletrônico de varredura (MEV) complementaram os resultados e conclusões apresentadas nesta pesquisa