Caso 037: Fragilização à Frio? – Titanic (1912).

Uma das hipóteses para a causa do naufrágio do navio HMS Titanic, quando na sua viagem inaugural entre a Europa e os Estados Unidos se chocou com um ‘iceberg’ durante a noite de 15 de abril de 1912, afundando horas depois, seria a fragilidade do seu aço devido as águas frias do Atlântico Norte. Se, para muitos especialistas, esse pode não ter sido o caso, por outro lado todos concordam que esse problema, para os aços empregados em oleodutos e gasodutos em regiões frias da terra, é muito real.

HMS Titanic durante o naufrágio.
Ilustração: National Geographic Society.

Em aços ferríticos, a diminuição de temperatura leva a aumento no limite de escoamento, consequentemente maior risco de fratura frágil (click aqui).

Portanto, o acidente  histórico do Titanic pode estar perfeitamente relacionado  com  comportamento  frágil  do  material  à  baixas  temperaturas.

“Testes  da  composição  química  do  aço  utilizado  na  construção  do  Titanic  mostraram  um  alto  teor  de enxofre, oxigênio e fósforo. Altos teores desses elementos fragilizam o aço. A análise também mostrou baixos teores de manganês. Teores maiores de manganês tornariam o aço mais dúctil e menos propenso  à  fragilização.  Ensaios  de  impacto  realizados  mostraram  que  o material  do  Titanic  era  10  vezes  mais frágil do que os aços de fabricação moderna, quando testados à temperatura estimada da água quando o navio se chocou com o iceberg.”

Publicação do Science Daily (Dec. 27, 1997)

Testes feitos por metalúrgicos no Canadá sugeriram que o aço das placas de seu casco tornava-se frágil a cerca de 32°C. Isto contrasta com os aços modernos, onde a temperatura  de transição dúctil-frágil é de -27°C. No entanto, testes mais sensíveis que foram realizados, e que se aproximam mais das características do impacto do Titanic com o iceberg, sugerem que o aço do chapeamento do navio foi suficiente para dobrar-se, ao invés de fraturar.

No vídeo abaixo, veja a simulação computarizada do 

naufrágio do TITANIC. Muito interessante!

A Teoria dos Rebites do Titanic

O Titanic possuia cerca de
3 milhões de ribetes.

Em meados de 2000, dois metalúrgicos, Tim Foecke, do Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia dos EUA, e, em seguida, Jennifer Hooper McCarty, da Universidade Johns Hopkins, também dos EUA, concentraram a atenção sobre a composição dos rebites do Titanic. Eles combinaram a análise metalúrgica com uma varredura metódica através dos registros da Harland and Wolff, em Belfast, estaleiro onde o Titanic foi construído. Combinando análise física e histórica, eles descobriram que os rebites que fixavam as chapas de aço leve do casco do Titanic, não eram de composição uniforme ou de qualidade, e não tinham sido inseridos de maneira que ficassem igualmente espaçados uns dos outros.

Especificamente, Foecke e McCarty descobriram que os rebites da parte da frente e os da parte traseira, correspondentes a dois quintos do comprimento total do casco, eram de qualidade inferior quando comparados aos usados na parte do meio do casco, e além disso, tinham sido inseridos manualmente. A razão para isto é que, no momento da construção do Titanic, as prensas hidráulicas usadas para inserir os rebites no meio do casco, e que correspondiam a três quintos do navio, não podiam operar em lugares onde a curvatura do casco era muito acentuada, isto é, nas pontas da embarcação. Além disso, pode ter ocorrido simplesmente uma redução de custos.

Os rebites de qualidade inferior eram mais baratos, mas tinham uma maior concentração de impurezas, conhecidas como "escória". Esta maior concentração de escória significava que os rebites estariam particularmente vulneráveis às tensões de cisalhamento - justamente o tipo de impacto que foram submetidos naquela noite de Abril de 1912. Testes de laboratório demonstraram que nas cabeças destes rebites podem ter surgido pressões extremas, que teriam permitido que as placas de aço se soltassem no casco, expondo suas câmaras internas ao ataque das águas.

Mas como todos sabem, um acidente geralmente é um conjunto de falhas secundárias e de circunstâncias que “conspiram”, levando até o momento derradeiro, a falha catastrófica final.

Várias foram às causas que contribuíram para o desastre do Titanic e não somente o material inadequado do casco. Essas causas se entrelaçaram de tal maneira, formando uma complexa cadeia de eventos até o acidente.

Esta cadeia é familiar para aqueles que estudam desastres - ela é chamada de "cascata de eventos".

Eventos em Cascata

Que conclusões podemos tirar dos acontecimentos ocorridos com o naufrágio do Titanic que ceifou a vida de 1517 pessoas? Primeiro, não há dúvida de que houve falhas na escolha dos materiais para a construção do navio. As placas de aço da época podem ter sido inadequadas para serem usadas naquelas baixas temperaturas, e os rebites eram de qualidade inferior. Em segundo lugar, vários erros foram cometidos pela tripulação durante o trajeto da viagem: a ausência de um binóculo para observação; a decisão do comandante Smith em manter a velocidade elevada, apesar dos inúmeros avisos de icebergs na região; atraso dos operadores de rádio na obtenção de informações cruciais para os oficiais; e, claro, a falta de botes salva-vidas em quantidade suficiente. Depois, há os de matemática e física da colisão: seis compartimentos inundados quando, se tivessem sido apenas quatro, o navio não teria afundado. E, finalmente, houve a interação complexa de duas correntes marítimas, bem como a maré extraordinariamente alta três meses antes, que concentrou icebergs formando uma perigosa armadilha. Não foi um único motivo que levou o Titanic ao fundo do Atlântico Norte. Pelo contrário, o navio foi conduzido por uma perfeita tempestade de circunstâncias que conspiraram para a sua desgraça.

Foto do HMS Titanic.

O melhor planejamento do mundo não é capaz de eliminar todos  os fatores que podem impactar negativamente no projeto e operação de uma máquina complexa, como um enorme navio de passageiros. Eventualmente, e, ocasionalmente, estes fatores individuais podem se combinarem em uma "cascata de eventos" tornando-a demasiadamente longa e complicada o suficiente para que a tragédia não possa ser evitada. Uma das saídas é eliminar alguns elos dessa cadeia de forma que os eventos remanescentes que atuem de forma individual não levem a uma catástrofe.

Leme e propulsores do Titanic.

O escritor científico Richard Corfield, em um artigo publicado na Physicsworld.com, nos revela que o acidente pode não ter ocorrido tão somente devido a uma série de erros e acontecimentos que propiciaram uma perfeita sequência de circunstâncias que levariam o navio ao seu destino final, mas também em parte por uma negligência da ciência usada pelos seus construtores, bem como devido a alguns fatores físicos, envolvendo o clima - que afetou as correntes marítimas - e até mesmo uma influência das posições do Sol e da Lua nas marés oceânicas, particularmente em 1912, que acumularam em demasia muitos icebergs na rota do Titanic.

Partida do Titanic em direção ao EUA.
Cerca de 1500 pessoas sucumbiram no naufrágio.

Fontes:

Explanação das aulas dos professores Maurício de Oliveira e Luiz Bereta

da Equipe de Formação de Inspetores – EFI / SINDIPETRO-LP.

http://physicsworld.com

http://www.area42.com.br

http://autoentusiastas.blogspot.com.br

http://raiosinfravermelhos.blogspot.com.br