1 |
[en] STRUCTURAL INTEGRITY OF PLAIN DENTS IN PIPELINES / [pt] ANÁLISE DE INTEGRIDADE ESTRUTURAL DE DUTOS COM MOSSAS SIMPLESMAIRA AMANDA VARGAS AVILA 26 December 2007 (has links)
[pt] O presente trabalho analisa o impacto de uma mossa simples
transversal na
integridade estrutural de espécimes tubulares de paredes
finas com dimensões e
características semelhantes aos dutos usados para
transporte de óleo e gás. O
estudo da mossa simples envolveu as etapas de criação,
recuperação elástica e
avaliação da sua resistência estática e cíclica. A
abordagem do problema
fundamentou-se na análise de dados experimentais e na
modelagem numérica por
elementos finitos. Na análise por elementos finitos foram
consideradas: não
linearidade por contato, plasticidade, grandes
deslocamentos e grandes
deformações. Adicionalmente, foram feitas comparações
entre os resultados e os
procedimentos usados na indústria, de modo a avaliar
criticamente eventuais
diferenças e semelhanças entre estes. Como resultado, a
avaliação da ruptura
estática permitiu verificar a pouca influência de mossas,
com a geometria
estudada, na resistência à ruptura. Entretanto, os códigos
de projeto estudados
não aceitam mossas com profundidades e deformações menores
que as estudadas.
A avaliação de resistência cíclica permitiu verificar a
influência deste tipo de dano
na vida à fadiga. No final foi elaborada uma rotina
simples, baseada em
fundamentos teóricos, que permite quantificar a vida à
fadiga de mossas, com
características similares, a partir do seu fator de
concentração de tensão. / [en] This work analyzes the impact of transverse plain dents in
the structural
integrity of thin-thickness pipe specimens with similar
dimensions and properties
than typical pipelines. The dent analyzes included the
following topics: creation,
burst and fatigue evaluation and elastic recuperation. The
problem was based in
the study of experimental data and numerical modeling by
finite elements. The
numerical modeling considered: non linearity by contact,
plasticity, large
displacement and large strain. Finally, comparisons were
made between the
results and the typical industry procedures, in order to
identify eventual
differences and similarities. The burst evaluation
indicated the low influence of
the studied plain dents in the burst resistance.
Otherwise, the project standards do
not accept dents with the depth and strain levels like
those studied. The cyclic
analyze verified the influence of this type of damage in
the fatigue life. At the
end of this study, a simple procedure was developed based
in theoric
fundamentals to quantify the fatigue life of plain dents,
with similar characteristics
studied above, using their intensity stress factor.
|
2 |
[en] CHARACTERIZATION OF ACOUSTIC EMISSION (AE) SIGNAL GRAFH FOR EVALUATION STRUCTURAL INTEGRITY OF STEEL ASTM A 516 / A516 M – GRADE 60 / [pt] CARACTERIZAÇÃO DO SINAL GRÁFICO DE EMISSÃO ACÚSTICA (EA) PARA AVALIAÇÃO DE INTEGRIDADE ESTRUTURAL DO AÇO ASTM A 516 /A 516 M - GRAU 60MARCO ANTONIO COSTA DA SILVA 21 June 2011 (has links)
[pt] A manutenção não é mais vista apenas como uma geradora de custos para as
empresas. Cresce a necessidade das empresas em redução de custos, aumento de
disponibilidade e confiabilidade dos equipamentos e instalações, e é neste sentido que a
manutenção tem se destacado, cada vez mais, como uma área fundamental para o sucesso
das empresas que tem forte base industrial. No entanto, a manutenção teve uma grande
evolução tecnológica, principalmente dentro dos conceitos da manutenção preditiva, onde
se busca o desenvolvimento de novas técnicas para avaliação de integridade dos
equipamentos, a sua condição de operação. A emissão acústica é uma destas técnicas. No
presente trabalho utilizou-se o ensaio de tração para gerar estímulo estrutural em corpos
de provas de aço ASTM A 516 / A 516 M-Grau 60 e gerar de sinais de emissão acústica.
Durante os níveis de carregamentos em patamares previamente estabelecidos no
procedimento experimental, os corpos de provas foram monitorados através do ensaio de
emissão acústica, para a avaliação de sua integridade estrutural. Os resultados foram
então digitalizados, armazenados e processados para posterior análise. Concluiu-se que é
possível utilizar o ensaio de emissão acústica para avaliação de integridade estrutural dos
equipamentos em serviço, sendo o mesmo capaz de perceber, detectar e localizar fontes
ativas que possam comprometer a integridade estrutural do equipamento. Desta forma é
possível programar uma intervenção da equipe de manutenção no equipamento, sem
atingir um nível de danos que possam provocar sua parada e, conseqüentemente, do
processo produtivo. / [en] Maintenance has not else been seen just as an expenses generator by worldwide
companies. According to the importance it has taken on, new investments in technologies
and tools were implemented. In companies, it increased the need of costs reduction,
equipment and installation availability and reliability, and at this point, maintenance has
stood out, each day more, as a fundamental area for success of those companies who have
strong and large industrial bases. However, maintenance had a big technological
improvement, mainly in predictive maintenance concepts, subject which always work in
order to the development of new technologies and methodologies, and also new
techniques for equipment integrity evaluation, on operational conditions. Therefore, in
this Dissertation, tests were carried out in several specimen (ASTM A 516 / A 516 M -
Grade 60 Steel), using tension test as loading conditions, to stimulate the specimen
structurally, and consequently, the generation of acoustics emission signals. The
specimen were monitored through acoustics emission tests, in each loading steps
previously established, for their structural integrity evaluation. Than, the results were
digitalized, stored and processed in the Acoustics Emission Equipment, for further
analysis. All the results are presented as a graph, and also were studied, analyzed and
compared. We can conclude that it is possible to use the acoustics emission test for
structural integrity evaluation in equipment under working conditions, and it is capable
to realize, detect and locate active sources, that can be compromising to the equipment
structural integrity, and also capable of make possible an maintenance team intervention,
without causing premature failures which provoke breakdowns.
|
3 |
[pt] MONITORAMENTO DE RISERS FLEXÍVEIS COM SENSORES A FIBRA ÓPTICA / [en] MONITORING FLEXIBLE RISERS WITH OPTICAL FIBER SENSORS20 October 2011 (has links)
[pt] O interesse no monitoramento da integridade estrutural de risers flexíveis
tem crescido significativamente nos últimos anos. Para dutos que já estão
atingindo sua vida de projeto, sistemas de monitoramento podem fornecer
alertas antecipados de possíveis falhas e também auxiliar o operador na
programação de paradas para manutenção. Diferentes técnicas estão sendo
testadas pelos operadores de dutos flexíveis tais como inspeção visual
automatizada, monitoramento de vibrações e emissão acústica, além de técnicas
baseadas em métodos eletromagnéticos. Algumas destas técnicas já estão
sendo implementadas em unidades de exploração e produção marítimas no
Brasil e em outros países. A presente contribuição aborda o monitoramento
contínuo e em tempo real utilizando sensores a fibra óptica (Redes de Bragg)
para detectar a ruptura dos arames nas armaduras de tração de risers flexíveis.
Duas linhas são seguidas, monitoramento direto e monitoramento indireto. O
monitoramento indireto consiste na instrumentação da capa polimérica do riser,
de forma não intrusiva, e avalia possíveis alterações na mesma, causadas pelo
rompimento dos arames. Para isso foi desenvolvido um transdutor, denominado
Colar 3D, capaz de detectar variações no diâmetro externo, elongação e torção
no duto. A técnica de monitoramento direto é denominada MODA
(Monitoramento Óptico Direto nos Arames). Nesta técnica os arames são
instrumentados individualmente com os sensores ópticos, que monitoram as
tensões/deformações dos mesmos, assim, rompimentos de arames e
comportamentos inesperados podem ser facilmente detectados. Resultados de
ensaios em escala real mostraram que a probabilidade de detecção do
monitoramento indireto aumenta significativamente quando o sistema é
empregado em conjunto com outros tipos de monitoramento indireto. Os
resultados de laboratório para o monitoramento direto apontaram alta
sensibilidade e confiabilidade do sistema, que já foi instalado em três
plataformas operadas pela Petrobra na Bacia de Campos. / [en] The interest in structural health monitoring of flexible risers has grown
significantly in recent years. For ducts that are already reaching their design life,
monitoring systems can provide early warnings of potential failures and also
assist the operator in scheduling downtime. Different techniques are being tested
by operators of flexible pipes such as automated visual inspection, vibration
monitoring and acoustic emission, in addition to techniques based on
electromagnetic methods. Some of these techniques are already being
implemented in units of maritime exploration and production in Brazil and other
countries. This contribution discusses the continuous monitoring and real-time
using optical fiber sensors (FBGs) to detect the breaking of wires in the tensile
armor of flexible risers. Two lines are followed, direct monitoring and indirect
monitoring. The proposed indirect monitoring technique consists in the nonintrusive
instrumentation of the riser’s polymeric outer sheath, which will provide
strain signals that change due to the breaking of wires in the armor layer. For
that, a transducer capable of detecting variations in the outer diameter, as well as
stretching and twisting in the duct was developed. In the direct monitoring
technique, all the wires in the external armor layer are individually instrumented
with optical sensors that continuously monitor their strains, so that any
disruptions of wires and unexpected behavior can be easily detected. Results of
full scale laboratory tests showed that the probability of detection of indirect
monitoring increases significantly when the system is used in conjunction with
other types of indirect monitoring. The laboratory results for the direct monitoring
showed high sensitivity and reliability of the system, which has already been
installed in three oil rigs operated by Petrobras in the Campos Basin.
|
4 |
[en] FLEXIBLE RISERS MONITORING TECHNIQUE BASED ON VIBRATION MEASUREMENTS / [pt] MONITORAMENTO DE RISERS FLEXÍVEIS ATRAVÉS DE TÉCNICA BASEADA EM VIBRAÇÕES09 November 2012 (has links)
[pt] Um dos principais mecanismos de falha em risers flexíveis é o rompimento de arames da armadura de tração. A experiência tem mostrado que esta classe de dano tende a surgir primariamente na parte emersa do riser, próximo à sua terminação. A ruptura dos arames ocorre de forma progressiva, podendo ser causada por diferentes processos, tais como corrosão pelo ingresso de fluido no espaço anular entre capa e armadura, desgaste excessivo associado com o contato e atrito entre arames adjacentes ou entre as diferentes camadas metálicas da armadura, ou mesmo a presença de níveis elevados de tensões produzidas pelos carregamentos mecânicos aos quais o riser é submetido durante a operação. O deterioramento progressivo pode dar origem a defeitos localizados que agem como concentradores de tensão e levam o arame à ruptura através de um processo de fadiga. O duto flexível é capaz de manter-se em operação mesmo com alguns dos arames de suas armaduras rompidos, porém uma sequencia de rupturas pode levar à ocorrência de vazamentos ou mesmo a falhas catastróficas. O monitoramento contínuo em tempo real é uma das principais alternativas para evitar que o dano progressivo nas armaduras do riser resulte em acidentes com severas consequências econômicas e ambientais. As técnicas de monitoramento da integridade de risers flexíveis podem ser classificadas como diretas, onde é possível identificar diretamente a existência de um dano/falha, ou indiretas, em que o sistema de sensoriamento registra indicações secundárias, possivelmente consequência da falha. Esta dissertação relata o desenvolvimento de um sistema de monitoramento baseado em vibrações. Trata-se de uma técnica indireta baseada em eventos, onde no momento da ruptura do arame um sinal de vibração, distinto tanto na frequência quanto na amplitude, é detectado por acelerômetros instalados na capa polimérica externa do riser. No trabalho, são apresentados resultados de quatro ensaios em escala real que demonstraram a viabilidade do sistema para um primeiro teste de campo. Estratégias de instrumentação dos dutos e as variações dos sinais detectados são apresentadas e discutidas. Os resultados mostraram que a resposta vibratória do sinal de ruptura apresenta características específicas, garantindo uma boa confiabilidade na detecção. Porém, em se tratando de uma técnica indireta, verifica-se que quando dois sistemas de monitoramento de naturezas complementares são empregados em conjunto, as probabilidades de detecção dos eventos de rupturas aumentam significativamente. / [en] The main failure in flexible risers is the disruption of the wires from the tensile armor layer. Experience has shown that this class of damage occurs primarily near to the top riser connector. The breaking of the wires occurs gradually and may be caused by different processes as corrosion by inflow of fluid in the annular space, excessive wear associated with the contact and friction between adjacent wires or between different riser layers. The progressive deterioration can lead to localized defects that act as stress concentrators and may break the wire from the tensile armor layer through a fatigue process. The flexible pipe is able to remain in operation even with some broken wires, but a sequence of ruptures can conduce to a catastrophic failure. Real time continuous monitoring is one of the main alternatives to prevent progressive wire damage results in an accident with severe economic and environmental consequences. This thesis describes the development of a monitoring system based on vibrations. This is an indirect technique based on events, where in the moment of the wire break, one vibration signal is registered. This signal can be distinguished both in frequency and amplitude and detected by accelerometers installed on the polymeric outer layer of the riser. We present results of four tests in real scale that demonstrated the viability of the system for an initial field test. Instrumentation strategies in riser and the variations of the signals detected are presented and discussed. The results showed that the vibrational signal has specific characteristics ensuring good detection reliability.
|
5 |
[pt] GERENCIAMENTO DA INTEGRIDADE DE EQUIPAMENTOS UTILIZANDO A INSPEÇÃO BASEADA EM RISCO / [en] INTEGRITY MANAGEMENT THROUGH RISK BASED INSPECTIONFABIO DE CASTRO MARANGONE 23 December 2005 (has links)
[pt] Neste trabalho apresenta-se um procedimento que envolve
técnicas de inspeção
baseada em risco (IBR) e adequação ao uso, baseados nas
recomendações API 581
e 579 respectivamente, para gerenciar a integridade
estrutural de equipamentos
estáticos e tubulações sujeitos a perda de espessura por
corrosão. O risco de falha
de um equipamento é analisado de forma quantitativa
através do cálculo da
probabilidade de falha (PoF) e da conseqüência de falha
(CoF). Uma visão geral
da IBR e da análise de risco é introduzida e seus
objetivos, vantagens e
desvantagens são analisados. A deterioração da parede
metálica de equipamentos
sujeitos à corrosão causa um aumento da PoF ao longo do
tempo. Esse aumento
da PoF depende da taxa de dano, da qualidade da previsão
da taxa e ainda da
eficiência dos métodos de inspeção usados para detectar e
quantificar essa taxa. A
falha de um equipamento pode resultar em conseqüências
tais como danos aos
equipamentos vizinhos, danos às pessoas, parada e perda de
produção,
contaminação do meio ambiente e danos à imagem da empresa.
Com base nesse
procedimento, desenvolveu-se um programa para o
gerenciamento da integridade
de equipamentos. Com o programa é possível estabelecer um
plano de inspeção
para o equipamento, levando-se em conta a eficiência dos
métodos de inspeção,
com o objetivo de manter o equipamento abaixo de um risco
de falha, dado como
admissível. Apresenta-se então, um exemplo de aplicação no
qual um vaso
separador de óleo e gás está sujeito à corrosão interna e
corrosão externa. A PoF e
a CoF do equipamento são calculadas de forma quantitativa.
Um plano para
realização de inspeções é proposto, sempre se respeitando
os prazos máximos
estabelecidos pela NR-13, considerando-se a eficiência da
inspeção (interna,
externa e teste hidrostático) adequada para detecção e
acompanhamento do
mecanismo de dano (corrosão interna e corrosão externa
atmosférica) atuante no
vaso. Verifica-se então que com o plano proposto, consegue-
se controlar o risco
de falha, possibilitando assim um melhor aproveitamento
dos recursos de inspeção. É verificado também se o vaso,
na época da inspeção, estará adequado
ao uso nas condições de operação estabelecidas. / [en] This dissertation deals with the general concepts of risk
and risk based inspection
(RBI) and presents a procedure that integrates risk based
inspection and fitnessfor-
service tools as presented in API 581 and API 579
respectively, to manage the
structural integrity of static equipments and piping
subjected to a corrosion
mechanism. Risk of failure is quantitatively assessed by
calculating the product of
probability of failure (PoF) and consequence of failure
(CoF). Equipment
deterioration leads to an increase of PoF along time,
which is dependent on
damage rate, confidence on rate prediction, and inspection
tools effectiveness in
detecting and quantifying the damage. The equipment
failure may result in some
consequences outcomes such as safety and health impact;
production losses;
maintenance and reconstruction cost; and environmental
impact. A computer
program to manage the equipment integrity was developed
based on the RBI
procedure. It allows to design and optimize an inspection
plan for the equipment,
taking in the consideration the amount of inspection
activity and its effectiveness,
while maintaining risk under a tolerable level. An
application example is
developed for an oil and gas separator which is subjected
to internal and external
corrosion. PoF and CoF are calculated quantitatively. The
inspection plan
proposed follows the Brazilian regulation concerned to
boilers and pressure
vessels (NR-13) in what refers to the maximum inspection
intervals, considering
the inspection effectiveness (external, internal and
hydrostatic test) used to detect
and evaluate the damage mechanism. It is showed that the
proposed inspection
plan will maintain the risk of a failure under a certain
tolerable level and will
provide better application of inspection resources.
|
6 |
[en] NUMERICAL SIMULATION OF SOFTENING IN ELASTIC-PLASTIC TRUSSES WITH DAMAGE / [pt] SIMULAÇÃO NUMÉRICA DO AMOLECIMENTO EM TRELIÇAS ELASTO-PLÁSTICAS COM DANORENATO BREDER DE CARVALHO 08 March 2018 (has links)
[pt] O presente trabalho apresenta uma técnica numérica geral para a aproximação da solução do problema de evolução quasi-estático em treliças elasto-plásticas com dano. Uma formulação geral e abstrata é apresentada e uma técnica numérica simples, baseada na técnica de decomposição do operador com um algoritmo sequencial associado, é proposta. Alguns exemplos tratando da análise de falha de treliças metálicas são usados para mostrar a efetividade do método. / [en] This work is corcerned with a general numerical technique for approximating the solution of quase-static evolution problems in damageable elasto-plastic trusses. An abstract and general formulation of the problem is presented and a simple numerical technique based on the operator splitting technique associated with a product formula algorithm is proposed. Some examples concerning the failure analysis of metallic trusses are used to show the effectiveness of the method.
|
7 |
[en] APPLICATION POTENTIAL OF AN FE-C-NI ALLOY IN FLANGED CONNECTION OF END FITTING OF FLEXIBLE PIPE UNDER CRYOGENIC CONDITIONS / [pt] POTENCIAL DE APLICAÇÃO DE UMA LIGA FE-C-NI EM CONEXÃO FLANGEADA DE CONECTORES DE DUTOS FLEXÍVEIS SOB CONDIÇÃO CRIOGÊNICAMARCUS VINICIUS COMODO LAURIA DE FARIA 20 April 2017 (has links)
[pt] Durante o tempo em serviço, estruturas e componentes de equipamentos
podem falhar e causar acidentes. Isto geralmente conduz a danos materiais
podendo, ainda, causar perda de vidas humanas e danos ambientais.
Frequentemente, os eventos danosos são originários de falhas de materiais e de
fabricação, sobrecargas não previstas ou outros problemas oriundos do tempo de
operação ou deficiência de manutenção de um componente. Neste estudo, com
base numa análise de propagação de trinca superficial submetida a carregamento,
se avaliou a integridade de um flange da conexão de topo de uma linha flexível,
sob condições criogênicas de operação. Quando em serviço, a falha deste conector
pode ocasionar interrupções na produção, dano a equipamentos e meio ambiente,
bem como fatalidades em plataformas offshore de petróleo. As linhas (dutos)
flexíveis utilizadas para injetar gás CO2 nos reservatórios de petróleo no país
trabalham submetidas a elevadas pressões internas (da ordem de 10.000 psi), o
que aumenta o risco de falha do componente. Além disto, a selagem da conexão
flangeada pode falhar e provocar um vazamento de fluido gasoso, proporcionando
uma queda acentuada da temperatura local e potencializando a fratura frágil do
componente. O cenário proposto para o estudo foi relacionado a possível falha na
vedação do anel BX, localizado entre a conexão da linha flexível e a plataforma
de petróleo. A metodologia foi dividida em duas etapas: a primeira corresponde à
análise global linear elástica do conector na ausência de trincas e baseada no
método de elementos finitos (MEF). Na segunda etapa da análise, se introduziu
uma trinca no conector na região com os maiores níveis de tensão e onde é
possível realizar ensaio por líquido penetrante. Assim, o estudo se concentrou na
conexão flangeada do conector, adotando como um aço com 9 por cento de níquel em sua
composição química, liga ferrosa de larga aplicação em tanques de armazenagem
de GNL. Se buscou avaliar a resistência à fratura do material através da
associação de condições severas de carregamento, baixas temperaturas e tamanho
de trinca em flanges de dutos flexíveis, conforme critério severizado da norma
API 6A. Desta maneira, se espera contribuir para que a indústria offshore de
petróleo tenha mais uma opção de material para ser adotado na fabricação de
conectores de topo das linhas flexíveis que trabalhem em condição criogênica. / [en] During the time in service, structures and equipment components can fail and cause accidents. This usually leads to damage and may also cause loss of human lives and environmental damages. Often, harmful events are originated from materials and manufacturing faults, unforeseen overloads or other problems arising from the operation time or component maintenance deficiencies. In this study, based on the analysis of surface crack propagation under loading, was assessed the integrity of a top connecting flange of a flexible line operation under cryogenic conditions. When in service, the failure of this connector may cause production disruptions, damages to the equipment and the environment, as well as human fatalities on offshore oil platforms. In Brazil, flexibles lines (ducts) used to inject CO2 gas in oil reservoirs work subjected to high internal pressures (of the order of 10,000 psi), which increases the risk of a component failure. Moreover,
the damaged flange may cause leakage of gaseous fluid resulting in very low local temperatures and resulting in brittle fracture enhancing of the component. The scenario proposed in this study is related to a possible seal BX ring failure which is located between the flexible line connection and the oil platform. The methodology was divided into two stages: the first corresponds to the linear elastic global analysis of the connector in the absence of cracks and based on the finite element method (FEM). In the second stage of analysis, it introduced a crack on the connector in the region with the highest stress levels and where it is
possible to test for penetrant. Thus, the study focused on the flange connection connector, adopting as a steel with 9 per cent nickel in its chemical composition, ferrous alloy wide application in LNG storage tanks. He sought to evaluate the fracture resistance of the material through the combination of severe loading conditions, low temperatures and 9 cracks in flanges of flexible ducts as severe criteria standard API 6A standard. Thus, it is expected to contribute to the offshore oil industry has one more material option to be adopted in the manufacture of top connectors of the flexible lines working in cryogenic condition.
|
8 |
[en] PROCEDURE FOR THE ASSESMENT OF STRUCTURAL INTEGRITY OF MATERIAL LIFTING AND HANDLING MACHINERY / [pt] PROCEDIMENTO PARA AVALIAÇÃO DA INTEGRIDADE ESTRUTURAL EM MÁQUINAS DE LEVANTAMENTO E MOVIMENTAÇÃO DE MATERIAISJORGE ARTURO HINOSTROZA MEDINA 17 October 2017 (has links)
[pt] Neste trabalho apresenta-se um procedimento para a avaliação da Integridade Estrutural em máquinas de levantamento e movimentação de materiais utilizando a metodologia de Inspeção Baseada em Risco (IBR), com o objetivo de identificar as partes com maior risco de falha. Esta metodologia avalia tanto as
Probabilidades de falha como as Consequências de falha para identificar os pontos críticos que serão analisados com prioridade nos programas de inspeção futuros. Um guincho hidráulico de pequeno porte é usado como exemplo da aplicação deste procedimento a equipamentos de grande porte. No desenvolvimento desta metodologia executa-se uma análise detalhada das tensões envolvidas nos
principais pontos da máquina, considerando o cálculo analítico, cálculo numérico, medições experimentais e análise de incertezas. Para o cálculo das probabilidades de falha foram considerados os seguintes mecanismos de dano: colapso plástico por carregamento excessivo, fadiga e corrosão. As probabilidades de falha para cada mecanismo são calculadas e classificadas em diferentes níveis, assim como
as consequências de falha, o que origina diferentes níveis de risco. / [en] This report presents a procedure for the assesment of Structural Integrity of material lifting and handling machinery, using the methodology of Risk Based Inspection (IBR - Inspeção Baseada em Risco) in order to indentify the parts with high risk of failure. This methodology assesses both probabilities of failure and
consequences of failure to identify the critical points; those will be analyzed with priority in future inspection programs. A small hydraulic hoist is used as an example of this procedure applying to big equipments. A detailed strain analysis is carried out for the most important points of the equipment. The strain analysis consider analytic calculations, numeric calculations, experimental measurements and related uncertainly evaluations. In order to calculate the probabilities of failure, the followings damage mechanisms were considered: plastic collapse by excessive loading, fatigue and corrosion. The failure probabilities for each mechanism are calculated and classificated in different levels, as well as failure consequences, that originate different risk levels.
|
9 |
[en] A SCREENNING PROCEDURE TO EVALUATE STRUCTURAL INTEGRITY OF LARGE MATERIAL HANDLING MACHINES / [pt] UM PROCEDIMENTO PRELIMINAR PARA A AVALIAÇÃO DE INTEGRIDADE ESTRUTURAL APLICADO ÀS ESTRUTURAS DE GRANDE PORTEALBERTO EDWIN ILDEFONSO ALVINO 26 March 2019 (has links)
[pt] O presente trabalho, propõe um procedimento de Avaliação de Integridade Estrutural (AIE) nível I aplicado a estruturas de grande porte, e relaciona com a AIE com a Análise de Risco (AR) através de um modelo de Lógica Nebulosa.
A partir de uma AIE nível I o cálculo da Vida Residual (VC) é feito, considerando os fenômenos de danos por fadiga, corrosão e fadiga-corrosão. A VC é comparada com uma Vida Desejada (VD), a qual é obtida da matriz de risco. Se VC é menor que a VD, recomenda-se fazer uma AIE nível II, ou fazer um programa de substituição do equipamento. Se VC é maior que VD determina-se um Tempo de Inspeção (T) baseado na Análise de Risco.
A VD, que é a mínima vida residual aceitável em uma estrutura de grande porte, é determinado de uma Análise de Risco. Para isso, o especialista construi uma matriz de risco, na qual, indicam-se os diferentes níveis de risco aceitáveis para as estruturas. Para cada nível de risco associa-se uma VD e uma probabilidade desejada de falha (Pfd).
O presente trabalho propõe duas metodologias para o cálculo de VC e T, a primeira baseada em um modelo teórico e a segunda em lógica nebulosa, onde os cálculos e simplificações são feitos considerando uma AIE nível I. / [en] The present work proposes a procedure of Structural Integrity Evaluation (AIE) level I applied to great load structures, it also relares AIE with the Analysis of Risk (AR) using a model of Fuzzy Logic.
The calculation of the Residual Life (VC) has been done considering the phenomenons of damages for fatigue, corrosion and fatigue-corrosion. VC is compared to a Deserid Life (VD) wich is obtained of the risk matrix. If VC is smaller than VD, an AIE level II, or a program of substituion of the equipmentis recommended. If VC is larger than VD, a Time of Inspection (T) is determined based on the Analysis of Risk.
VD, the minimum acceptable residual life in a great load structure, is determined of an Analysis of Risk. For that, the specialist determine the risk matrix, in which the different risk levels are indicated. For each risk level, it is associated a VD and a deserid probability of flaw (Pfd).
The present work proposes two methodologies for the calculation of VC and T. The first based on a theoretical model and the second fuzzy logic, where the calculations and simplifications are made considering an AIE level I.
|
10 |
[en] EVALUATION OF A NEW METHOD FOR PREDICTING BURST PRESSURE OF PIPELINES CONTAINING COLONIES OF CORROSION / [pt] AVALIAÇÃO DE UM NOVO MÉTODO PARA A PREVISÃO DA PRESSÃO DE RUPTURA DE DUTOS QUE CONTÊM COLÔNIAS DE CORROSÃOLUIS SALOMON MURILLO COLQUICOCHA 09 May 2019 (has links)
[pt] Neste trabalho avalia-se uma metodología de cálculo para a previsão da pressão de falha de um duto que contem colônias de corrosão, chamada Método das Linhas Ortogonais de Ruptura (MLOR). As colônias de corrosão são representadas por defeitos retangulares, localizados na superfície externa do duto. O objetivo do MLOR é ser mais exato que os métodos semi-empíricos da ASME e DNV utilizados até o momento. O
MLOR também tem como objetivo evitar resultados não conservativos que podem ser obtidos com o método Mixed Type of Interacting (MTI). O MLOR apresenta outra forma de avaliar a perda de espessura efetiva de um grupo de defeitos. Ele propõe que se tracem linhas representativas do caminho pelo qual a ruptura do duto tem maior possibilidade de ocorrer, usando linhas paralelas às direções longitudinal e circunferencial do duto. Estas linhas são chamadas de linhas ortogonais de ruptura (LOR). Também considera-se o emprego de um fator de resistência circunferencial f no cálculo de uma espessura efetiva
para a colônia. Este fator multiplica somente os comprimentos das LOR que estiverem na direção circunferencial do duto. O material íntegro existente entre dois defeitos é considerado na resistência à ruptura por meio da seleção de um caminho crítico que une os defeitos retangulares e que usa as direções longitudinal e circunferencial. Para a avaliação do MLOR usou-se pressões de falha para tubos com colônias de defeitos determinados experimentalmente e já publicados, além de simulações numéricas feitas pelo método dos elementos finitos (MEF), utilizando-se para isto o software comercial ANSYS. Por fim, neste trabalho concluiu-se que o MLOR apresentou bons resultados (máximos erro médio igual a -0.14 por cento e desvio padrão do erro igual a 3.53 por cento) quando comparados com os resultados experimentais e numéricos, já publicados, de nove corpos de provas em tamanho real. / [en] This dissertation comprises the evaluation of a new calculation methodology developed to predict the burst pressure of pipeline segments containing corrosion colonies. The new methodology is called Method of Orthogonal Lines Rupture (MLOR). The corrosion colonies are represented by rectangular defects, located on the outer surface of the pipeline segment. The objective of MLOR is to determine more accurate results than those calculated by the semi-empirical methods of ASME and DNV. The MLOR has also the objective of avoiding non-conservative results that can be obtained with the Mixed Type Interacting method (MTI). The MLOR presents a new way to assess the loss of effective thickness of a group of defects. It proposes the drawing of lines parallel to the longitudinal and circumferential directions that intend to represent the path
by which the rupture of the pipeline is more likely to occur. These lines are called Orthogonal Lines of Rupture (LOR). It is also considered the employment of a strength circumferential factor f in the calculation of the effective thickness of the colony. This factor multiplies only the lengths of the LOR which are associated with the circumferential direction of the pipeline. Using that, the intact material existing between two defects is considered in the calculation of the rupture resistance. The critical path connects the rectangular defects using lines parallel to the longitudinal and circumferential directions. The evaluation of the MLOR was accomplished by comparing its burst pressure calculations with already published results determined for nine full scale tests carried out with specimens that contained specially designed and constructed colonies of defects. The comparisons encompassed those experimentally published test results and also results determined by numerical simulations that employed the finite element method (ANSYS commercial software). Finally, the dissertation concludes that the MLOR showed good results (maximum average error equal to -0.14 percent and standard deviation of the error equal to 3.53 percent) compared with experimental and numerical results.
|
Page generated in 0.0283 seconds