Made available in DSpace on 2015-05-08T14:59:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Arquivototal.pdf: 3775255 bytes, checksum: 1b99107cee89e4bce6bbab2b485dac91 (MD5) Previous issue date: 2012-11-06 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Fitness-for-service (FFS) assessment is a quantitative engineering evaluation of operational components. In the context of pressure vessels and piping systems FFS assessment is performed periodically to ensure the operational safety and structural integrity. The evaluation of structural integrity of equipment is crucial to avoid failure and thereby obtain the best possible performance of mechanical components under corrosion, in turn, is one of the greatest dangers to pressure vessels. The evaluation of structural integrity of a component service that contains general damage or failure is given in Level 4 described in API 579. Nondestructive testing by ultrasound was used to obtain measurements of the loss of thickness wall of the pressure vessel for the model developed to numerical analysis using finite element. The objective is to analyze and evaluate the values of Maximum Allowable Working Pressure (MAWP) provided by the Fitness for Service assessment with the values found in numerical analysis. Results of PMTA are compared when it takes into account several variables that API 579 considers, the Future Corrosion Allowance (FCA) due to evolution of corrosion, the thickness uniform loss (LOSS) of the internally corroded areas and the changes of temperature affecting the structural integrity of the equipment. / A avaliação da integridade estrutural de equipamentos é de fundamental importância para se evitar falhas e assim obter o maior rendimento possível dos componentes mecânicos presente em vários setores industriais e a corrosão, por sua vez, constitui um dos maiores perigos para os vasos de pressão. A capacidade de analisar a integridade estrutural de um componente em serviço que contém danos ou falha é apresentada na norma API 579 (FFS - Fitness for Service). Utilizando o ensaio por ultrassom para obter medições de perda de espessura na área sob corrosão da parede de vasos de pressão e aplicando a análise da API 579 seção 4 que recomenda a adequação ao uso do equipamento com a presença de perda de metal generalizada, faz-se uma correlação com a análise numérica utilizando elementos finitos do vaso com a mesma área de corrosão obtida do ensaio de ultra-som. O objetivo é analisar e avaliar os valores de Pressão Máxima de Trabalho Admissível (MAWP - Maximum Allowable Working Pressure) fornecida pela API 579 para adequação ao uso do equipamento com os valores encontrados na análise numérica. Resultados de valores da MAWP são comparados quando leva-se em consideração algumas variáveis que a API 579 considera como, a perda de espessura futura (FCA - Future Corrosion Allowance) devido a evolução da corrosão, a perda de espessura unifome (LOSS) da área corroída internamente e mudanças de temperaturas que afetam a integridade estrutural desses equipamentos.

[pt] Compreender como analisar trincas é essencial para a indústria petroquímica evitar qualquer incidente de uma forma econômica. Normas de Integridade Estrutural fornecem procedimentos conservadores para avaliar componentes trincados como tubulações e vasos de pressão. Portanto, previsões de cargas criticas foram calculadas assumindo uma placa com trinca passante seguindo procedimentos dos níveis 2 e 3 da API 579. Para comparação, testes experimentais foram realizados para avaliar o conservatismo da norma em falha por rasgamento dúctil. Além disso, a tenacidade à fratura foi medida por meio do JIc e curva J-R. A técnica usada durante o processo de fratura foi o método de flexibilidade elástica com descarregamento e carregamentos sequenciais. Adicionalmente, efeito de geometria e tipo de carregamento, os quais possuem grande influência nas medições de tenacidade, também foram avaliados usando conceitos da mecânica da fratura elastoplástica. O material utilizado nesse trabalho foi o API 5L X80, que é um aço de Alta Resistencia e Baixa Liga (ARBL) bifásico desenvolvido para tubulações aplicáveis em aguas profundas. Os ensaios experimentais de medição de tenacidade usando corpos de prova SE(B), que possuem média-alta restrição plástica, foram testados seguindo procedimentos da ASTM E1820-17. Já os experimentos usando corpos de prova SE(T), que possuem baixa restrição plástica, foram realizados considerando procedimentos da literatura. / [en] Understanding how to analyze cracks is essential for the petrochemical industry to avoid accidents or incidents in a safe and economical way. Structural Integrity standards provide conservative procedures to assess the actual strength of cracked components like pipes and pressure vessels. Therefore, critical loads predictions were computed on a plate with a through-wall crack following level 2 and 3 of the fitness-for-service guide API 579. For comparison, experimental tests were performed to evaluate the standard conservatism on a ductile tearing type of failure. Furthermore, the fracture toughness of the steel was measured through standard JIc tests and material s resistance curves (J-R curve). The technique used during the fracturing process was the elastic compliance method with unloading/reloading sequences. Additionally, the effects of the specimen s geometry and the type of loading, which can significantly change the value of its toughness, were also analyzed using concepts of elastoplastic fracture mechanics. The material used in this work was the API 5L X80, which is a High Strength Low Alloy (HSLA) dual-phase steel developed for deepwater pipelines. The fracture toughness measurement tests using SE(B) specimens, which have a medium-to-high plastic constraint, followed the ASTM E1820-17 procedures. The experiments with SE(T) specimens, which present a low plastic restriction, considered literature procedures.

No description available.