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Estudo do fator de forma de área em reparo com chapa colada em tubulações com furo / Study of form factor of repair in area with plate stuckin pipes with holeRicardo Hudson da Silva 09 February 2015 (has links)
Este trabalho tem por finalidade o estudo da resistência à pressão
hidrostática do reparo realizado com chapa de aço de baixo carbono, colada com
adesivo estrutural à base de epóxi em tubulações de aço com furo. Tubulações de parede
fina, sob pressão interna, a tensão na direção longitudinal é a metade da tensão
circunferencial do tubo, deste modo, o fator de forma da área do reparo, ou seja, a
variação das dimensões da chapa nas direções longitudinal e circunferencial do tubo foi
investigado. A influência da força de falha do reparo, quando varia-se a dimensão da
chapa nas direções citadas, foram analisadas estatisticamente utilizando-se um
planejamento fatorial de experimentos. Altos valores de resistência hidrostática do
reparo foram encontrados (em torno de 240 bar) quando comparados com as pressões
normais de trabalho (em torno de 70 bar) de uma tubulação similar as utilizadas nos
testes. Os resultados da pressão de falha do reparo dos 10 grupos analisados
apresentaram desvios padrão pequenos, menor que 12 %, demonstrando a eficiência dos
procedimentos adotados na confecção do reparo. Os estudos demonstram a não
existência de um fator de forma na resistência do reparo devido a variação nas
dimensões da chapa nas direções longitudinal e circunferencial do tubo bem como a alta
influência na resistência do reparo quando aumenta a área da chapa. Os resultados
apontam para o desenvolvimento de um novo procedimento de reparo de contingência. / In this work, the resistance to hydrostatic pressure of repair with steel plate low
carbon, glued with structural adhesive epoxy in the steel pipes with hole was
investigated. Thin-wall pipes under internal pressure, the tension in the longitudinal
direction is half the circumferential stress the pipe, thus the shape factor of repair area,
that is, the change of the plate size in the longitudinal and circumferential directions
tube was evaluated. The influence of repair failure strength when vary the size of the
plate in the mentioned directions, were statistically analyzed using a factorial
experiments desing. High values of the hydrostatic resistance in the repair were found
(around 240 bar) compared with the normal working pressure (around 70 bar) in a
similar pipe used in the tests. The results of repair failure pressure of the 10 groups
analyzed small standard deviations, less than 12%, demonstrating the efficiency of the
procedures adopted in the bonding mechanism. The study demonstrated of any
existence of the form factor in the repair resistance due to variation in the dimensions of
the plate in the longitudinal and circumferential direction, even as the high influence in
the repair resistance with the increase from the area plate. The results point to the
development of a new contingency repair procedure.
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Simulação numérica de dutos enterrados, submetidos à perda de apoio e elevação localizada. / Numerical modeling of buried pipes subjected to localized loss of support or elevation.Stephane do Nascimento Santos 12 December 2014 (has links)
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Os recentes desastres ocorridos no país, como o rompimento da adutora em
Campo Grande e os desastres relacionados às enchentes urbanas, mostram a
necessidade de desenvolvimento de pesquisas científicas que auxiliem na
compreensão e no dimensionamento das estruturas projetadas para atender a
demanda da população. Os métodos analíticos e experimentais mais utilizados
possuem algumas limitações de ordem teórica ou prática. Por outro lado, os
métodos numéricos, capazes de simular etapas construtivas e envolver materiais
com diferentes modelos constitutivos numa mesma análise, buscam atender às
necessidades práticas dos projetos de geotecnia e, ao mesmo tempo,
complementam os modelos analíticos e experimentais. Nesse trabalho foram
realizadas comparações entre resultados obtidos em ensaios experimentais e
resultados extraídos do modelo computacional, buscando aumentar a compreensão
sobre a interação solo-estrutura em relação à distribuição de tensões mobilizadas e
aos deslocamentos e deformações provocados. A simulação numérica foi feita com
a utilização do PLAXIS/3D, software de análise geotécnica baseado no método dos
elementos finitos. Os ensaios foram confeccionados na Escola de Engenharia de
São Carlos/USP por Costa (2005) e envolveram dutos enterrados submetidos à
perda de apoio ou elevação localizada. O estudo experimental foi realizado através
de modelos físicos compostos por um maciço de areia pura, contendo um tubo
repousando sobre um alçapão no centro do vão. Os modelos físicos foram
equipados com instrumental capaz de medir as deflexões e as deformações
específicas ao longo do duto, além das tensões totais no maciço de solo circundante
e na base do equipamento. / Recent disasters that occurred in this country, like the failure of a pipeline in
Campo Grande and others disasters related to urban flooding, show us the need for
developing scientific researches that help us to understand the behavior of these
structures and to design them to serve the population. Analytical and experimental
methods have some theoretical and practical limitations. On the other hand,
numerical methods are capable to simulate staged constructions and to analyze
together materials with different constitutive models, supplying practical necessities
of geotechnical projects and complementing analytical and experimental models. In
this dissertation comparisons between experimental results and numerical results
have been made, trying to increase the comprehension about the interaction of soil
and pipe with respect to mobilized stress distribution, displacements and strains. The
numerical modeling was performed on PLAXIS 3D software, based on Finit Elements
Method. The experimental test was made by Costa (2005) at São Carlos Engineering
School/USP and involved buried pipes undergoing loss of support or elevation in a
localized region along its length. Tests have been performed with physical models
comprising dry and pure dry sand and a tube resting on a rigid trapdoor base located
at the center of its length. The models were equipped with devices for measuring
deflections and strains in the pipe, and total stresses in soil mass and in the lower
boundary of the model.
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METODOLOGIA PARA PROJETOS DE ENGENHARIA NATURAL EM OBRAS DE INFRAESTRUTURA / METHODOLOGY FOR SOIL BIOENGINEERING DESIGNSMaffra, Charles Rodrigo Belmonte 28 February 2014 (has links)
Soil bioengineering is a widespread science which is usually applied in Europe and
North America for natural systems stabilization such as streambanks, slopes and eroded areas.
It is a relatively new technical discipline, that has well developed concepts, from a practical
point of view. Nevertheless, it still has some theoretical and technical issues that should be
addressed. One of those issues is related with the lack of analytical methodologies and
procedures for the elaboration of projects based on soil bioengineering techniques. Taking this
issue into consideration, the purpose of this dissertation is to accomplish the development of a
project methodology for the application of soil bioengineering techniques in infrastructure
works, and to show its use in one case study for river stabilization in pipeline stream crossing.
The developed methodology presents an hierarchical procedure with three project phases:
conceptual, basic and executive, each of which is composed by objectives and development
activities. During project elaboration this methodology has proved to be relevant to acquire,
manage and analyze information in a rationalized sequence, and hence, facilitating the
understanding of the problem phenomenology, the choice of techniques and the design
method for each problem, as well as logistic description and quantification required for the
execution of the one projected case study. This methodology has proved to be an efficient tool
to standardize and generalize soil bioengineering project activities for greater responsibility
applications. / A engenharia natural é bastante difundida e comumente utilizada na Europa e América
do Norte para a estabilização de sistemas naturais como taludes fluviais, encostas e áreas sob
processo erosivo. É uma disciplina técnica relativamente recente que tem conceitos, do ponto
de vista prático-aplicativo, bem desenvolvidos. Contudo, possui questões, principalmente de
caráter teórico-técnico, que ainda devem ser respondidas. Uma dessas questões diz respeito à
falta de metodologias analíticas e procedimentadas para o desenvolvimento de projetos de
engenharia natural em obras de infraestrutura. Neste sentido, a proposta do presente trabalho
consiste em desenvolver uma metodologia para a elaboração de projetos de engenharia natural
para obras de infraestrutura e demonstrar sua aplicação no desenvolvimento de um projeto de
estabilização fluvial em travessia de dutos terrestres. A metodologia desenvolvida apresenta
um procedimento hierarquizado composto por três fases de projeto: Conceitual, Básica e
Executiva, sendo, cada uma, composta por objetivos e atividades de desenvolvimento. Na
concepção do projeto a metodologia mostrou-se importante para a organização das
informações em uma sequência racionalizada de obtenção e análise, facilitando, desse modo,
a compreensão da fenomenologia dos problemas envolvidos, a escolha e o dimensionamento
das técnicas mais adequadas a cada problema, bem como a descrição e quantificação da
logística necessária à implantação da obra projetada. A metodologia se mostra uma
ferramenta eficiente na uniformização e universalização das atividades de projeto de
engenharia natural em aplicações de maior responsabilidade.
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Modelagem dinâmica espacial aplicada na avaliação das mudanças da cobertura da terra no entorno de dutos utilizando autômatos celulares: estudo de caso duto ORBELDelaneze, Marcelo Elias [UNESP] 14 October 2011 (has links) (PDF)
Made available in DSpace on 2014-06-11T19:26:10Z (GMT). No. of bitstreams: 0
Previous issue date: 2011-10-14Bitstream added on 2014-06-13T19:13:04Z : No. of bitstreams: 1
delaneze_me_me_rcla.pdf: 1472015 bytes, checksum: 1596836f4441d15a50d94daf73c5a740 (MD5) / Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis (ANP) / A obtenção de informação sobre as condições da rede dutoviária representa papel primordial na operação dos dutos, não só com o propósito de manter a eficiência operacional, mas também, para a minimização dos riscos associados a possíveis acidentes, tanto decorrentes dos processos naturais quanto de causas antrópicas relacionadas ao uso e cobertura da terra. Neste sentido, o emprego de modelos matemáticos em estudos ambientais gera importantes contribuições científicas ao planejamento ordenado de uma área, uma vez que ajudam a entender o impacto das mudanças no uso e cobertura da terra e a prever alterações futuras nos ecossistemas. A área de estudo compreende porções dos municípios de Duque de Caxias, Belford Roxo e Nova Iguaçu e tem por objetivo realizar experimentos de mudanças da cobertura da terra em médio prazo (10 anos) para a faixa de dutos ORBEL. A modelagem realizada neste trabalho foi desenvolvida no software Dinamica-EGO, utilizando como entrada mapas classificados de cobertura da terra, obtidos através de imagens do satélite Landsat 5/TM, e variáveis espaciais para explicar as mudanças ocorridas na cobertura da terra. Para a calibração do modelo, utilizou-se o método de pesos de evidência, disponível no Dinamica-EGO, primeiramente categorizando-se os mapas de variáveis contínuas e, posteriormente, calculando-se os pesos de evidência. Valores positivos favorecem determinada transição, enquanto valores negativos indicam baixa probabilidade de transição, e valores próximos a zero não exercem efeito. A validação do modelo se deu pelo método de similaridade fuzzy, com decaimento exponencial. Os resultados mostram que, para os dois períodos analisados (1987-1998 e 1998-2010), a taxa de mudança para a transição “vegetação arbórea para outros” é bem maior do que para... / Reliable information about conditions of pipeline network represents a major role in the operation of pipelines, not only in order to maintain operational efficiency, but also to minimize the risks associated with possible accidents such as rupture of the ducts due to landslides or mudslides mass block, causing damage to humans and the environment. The use of mathematical models in environmental studies allows significant scientific contributions to the physical planning of an area, since they help to understand the impact of changes in land use and land cover and predict future trends of changes in ecosystems. The study area includes portions of the municipalities of Duque de Caxias, Nova Iguaçu, and Belford Roxo and aims to carry out experiments in land-cover changes in the medium-term (10 years) within the catchment area of ORBEL pipelines. The modeling performed in this work was developed using the software Dinamica-EGO, using as input classified land cover maps obtained from Landsat 5/TM satellite images as well as spatial variables to explain the observed changes in land cover. For the model calibration, we used the method of weights of evidence that is available at Dinamica-EGO. Initially, the maps of continuous variables were categorized according to discrete ranges, which were then employed for the calculation of the respective positive weights of evidence. Positive values foster certain transitions, while negative values indicate low probability of transition, and values close to zero have no effect on changes. Model validation was executed by means of the fuzzy similarity method using exponential decay. The results show that for the two study periods (1987-1998 and 1998-2010) the rate of change for the transition 'others to woody vegetation' is much higher than for the other transitions observed in the same... (Complete abstract click electronic access below)
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Avalia??o da corros?o em dutos por t?cnica gravim?trica e de resist?ncia el?tricaSilva, Allison Alexandre Ribeiro da 27 June 2011 (has links)
Made available in DSpace on 2014-12-17T14:08:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1
AllisonARS_DISSERT_Parcial.pdf: 268843 bytes, checksum: ccc10add424035b8ef9b1b3a87699d4f (MD5)
Previous issue date: 2011-06-27 / With the increasing of demand for natural gas and the consequent growth of the
pipeline networks, besides the importance of transport and transfer of oil products by pipeline,
and when it comes to product quality and integrity of the pipeline there is an important role
regarding to the monitoring internal corrosion of the pipe. This study aims to assess corrosion
in three pipeline that operate with different products, using gravimetric techniques and
electrical resistance. Chemical analysis of residues originated in the pipeline helps to identify
the mechanism corrosive process. The internal monitoring of the corrosion in the pipelines
was carried out between 2009 and 2010 using coupon weight loss and electrical resistance
probe. Physico-chemical techniques of diffraction and fluorescence X-rays were used to
characterize the products of corrosion of the pipelines. The corrosion rate by weight loss was
analyzed for every pipeline, only those ones that has revealed corrosive attack were analyzed
located corrosion rate. The corrosion potential was classified as low to pipeline gas and
ranged from low to severe for oil pipelines and the pipeline derivatives. Corrosion products
were identified as iron carbonate, iron oxide and iron sulfide / Com o aumento da demanda de g?s natural e consequente crescimento da malha
dutovi?ria, al?m da import?ncia do transporte e transfer?ncia de petr?leo e derivados por
dutos, e em se tratando da qualidade do produto e da integridade do duto h? um importante
papel no que diz respeito ao monitoramento da corros?o interna da tubula??o. O objetivo
deste trabalho ? avaliar a corros?o em 3 (tr?s) dutos que operam com diferentes produtos,
utilizando t?cnicas gravim?trica e de resist?ncia el?trica. An?lises qu?micas dos res?duos
gerados nos dutos ajudam a identificar o mecanismo do processo corrosivo. Monitoramento
da corros?o interna em dutos foi realizado no per?odo de 2009 a 2010 utilizando cupom de
perda de massa e sonda de resist?ncia el?trica. T?cnicas f?sico-qu?micas de difra??o e
fluoresc?ncia de Raios-X foram utilizadas na caracteriza??o dos produtos de corros?o dos
dutos. A taxa de corros?o por perda de massa foi analisada para todos os dutos, apenas
aqueles que apresentaram ataque corrosivo localizado foram analisados a taxa de corros?o
localizada. O potencial de corros?o foi classificado como baixo para duto de transporte de g?s
e variou de baixo a severa para dutos de petr?leo e para o duto de derivado. Foram
identificados produtos de corros?o como carbonato de ferro, ?xido de ferro e sulfeto de ferro / 2020-01-01
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Contribuição ao estudo da Erosão-corrosão de um Aço de Baixo Carbono na presença de Água contendo 3,5% de sal, areia e Inibidor de Corrosão / Contribution to Erosion-Corrosion study of a Low Carbon Steel in the presence of Water containing 3.5% salt, sand and Corrosion InhibitorMagalhães, Luciano da Rocha 09 March 2018 (has links)
CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A extração de petróleo em águas profundas impõe diversos desafios às empresas de óleo e gás e, dentre eles, destaca-se o desgaste sofrido na parte interna dos dutos de transporte devido à ação da água produzida (elevado teor salino), gases e particulados, principalmente a areia produzida. O objetivo deste trabalho foi estudar a erosão-corrosão de um aço com baixo teor de carbono (VMEC 134AP) em um flowloop sob condições dinâmicas: fluido em escoamento com 3,5 % de NaCl, areia em concentração de 40 g cm-3 e adição de substância inibidora de corrosão, com foco principal em observar a possível interação entre o agente erosivo e o inibidor. Para isso, realizaram-se ensaios de erosão-corrosão em um circuito fechado de tubulações com quatro polegadas de diâmetro interno (101,2 mm) e foram aplicadas as técnicas de medição da taxa de desgaste: cupons de perda de massa, resistência à polarização linear e espectroscopia de impedância eletroquímica. Foram monitoradas também a concentração de inibidor no fluido e as modificações na superfície dos corpos de prova por microscopia eletrônica de varredura. Ao fim deste trabalho, concluiu-se que o aço apresenta uma taxa de corrosão de 3,5 mm ano-1 sem a adição de inibidor e 0,4 mm ano-1 com a adição de inibidor. Não foi observada interação direta entre a areia e o inibidor de corrosão que pudesse comprometer a eficiência do mesmo. A técnica de espectroscopia eletroquímica foi empregada com sucesso em condições dinâmicas por meio de uma célula projetado especificamente para tubulações. Os resultados mostraram que a célula e a técnica foram capazes de identificar o efeito sinergético da erosão-corrosão na parte inferior da tubulação e também a atuação do inibidor de corrosão. / Deep water oil production imposes several challenges for oil and gas companies, and among them, the wear suffered in the interior of the transportation pipelines due to the action of produced water (high salt content), gases and particulates, especially produced sand. The objective of this work was to study the erosion-corrosion of a low carbon steel in a flowloop under dynamic conditions: fluid with 3.5% NaCl, sand at a concentration of 40 g cm-3 and addition of a corrosion inhibitory substance, with a main focus on observing the possible interaction between the erosive agent and the inhibitor. For this purpose, we performed erosion-corrosion tests in a closed circuit of pipes of four inches of internal diameter and we applied the corrosion rate measurement techniques of mass loss coupons, linear polarization resistance and electrochemical impedance spectroscopy. We also monitored the concentration of inhibitor in the fluid and the modifications on the surface of the specimens by scanning electron microscopy. At the end of this work, we concluded that the steel presents a corrosion rate of 3.5 mm year-1 without the addition of inhibitor and 0.4 mm year-1 with the addition of inhibitor. We did not observe any direct interaction between the sand and corrosion inhibitor that could compromise the efficiency of the substance. We also concluded that electrochemical techniques can be successfully employed in dynamic conditions by means of a cell specifically designed for pipelines. The results showed that the cell and the technique were able to identify the synergistic effect of erosion-corrosion in the bottom of the pipe and also the action of the corrosion inhibitor. / Tese (Doutorado)
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Desenvolvimento e implementação de algoritmo para análise de dutos fabricados ou reparados com material compósito carregados com pressão interna utilizando o método dos elementos finitos. / Development and implementation of an algorithm for analysis of pipelines loaded with internal pressure constructed or repaired with composite using finite element method.Bernardo de Pinho Martins da Costa 19 March 2015 (has links)
A integridade de dutos ganha importância à medida em que o desenvolvimento da indústria expande a malha para transportar líquidos e gases num contexto de aumento das exigências ambientais. Um importante aliado para manutenção da integridade de dutos são reparos de materiais compósitos. Estes materiais apresentam baixa densidade, capacidade de direcionar resistência de acordo com as direções das solicitações, execução de reparo a frio sem necessidade de interromper produção ou grande maquinário. Este trabalho tem como objetivo desenvolver e implementar um algoritmo de elementos finitos que permita avaliar os esforços e a resistência das paredes de um tubos fabricados ou reparados com laminados de material compósito carregados com pressão interna. Entre as vantagens de desenvolver um programa tem-se: agilidade de avaliação, menor custo com licença, menores exigências computacionais, possibilidade de desenvolver o programa e o melhor entendimento da modelagem dos fenômenos. Utiliza-se como entrada do programa o diâmetro do duto, pressão interna e parâmetros do laminado. A modelagem em
elementos finitos é realizada a partir da teoria clássica de laminados. Aplicando o carregamento resultante da pressão interna, determina-se os deslocamentos e são calculadas as tensões e aplicado o critério de falha de Tsai-Hill em cada camada. Estudos experimentais e numéricos encontrados na literatura foram simulados com o programa gerado e os resultados para propriedades do laminado, tensões nos dutos e pressão de ruptura apresentam concordância com os resultados da literatura.O programa ainda tem sua estrutura modificada para encontrar a pressão de falha a partir dos dados do laminado. O programa implementado permite uma avaliação rápida de resistência do reparo e possibilita avaliar rapidamente a resposta a mudanças nos parâmetros de projeto do laminado. / Nowadays the integrity of pipelines gets even more important as a result of the
industry growth and strong enviromental requirements. An important ally in the maintenance
of the integrity is the repair with composite materials. These materials have low
specific gravity, repair can be done at low temperatures and they can orientate the main
resistence according to the load. The goal of this work is to develop and inplement an
algorithm that allows the assessment of loads and strength in the pipes loaded with internal
pressure manufactured or repaired with composite laminates using the finite element
method. Among the advantages of the own software development there are agility for the
assessment , lower cost with software licence, lower computational demands, possibility
of developing the software and a better understanding of the modeling of the fenomena.
The inputs of the software are the diameter of the pipe, internal pressure and parameters
of the composite laminate. The finite element analysis is constructed according to the
classical laminate theory. After the loads resulting of the internal pressure are applied,
the displacements are calculated and then the stresses and Tsai-Hill failure criteria are
determined for each layer. Experimental and numerical studies were simulated with the
developed software and the results for the laminae properties, pipe stress and the failure
pressure are in agreement with the results found in the review. The software is modified
in order to end the failure pressure to show the versatility of the algorithm. We conclude
that the algorithm allows a fast assessment of the strenght of pipeline repair and the
changes in the answer of the pipe when the repair parameters are changed.
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Estudo do fator de forma de área em reparo com chapa colada em tubulações com furo / Study of form factor of repair in area with plate stuckin pipes with holeRicardo Hudson da Silva 09 February 2015 (has links)
Este trabalho tem por finalidade o estudo da resistência à pressão
hidrostática do reparo realizado com chapa de aço de baixo carbono, colada com
adesivo estrutural à base de epóxi em tubulações de aço com furo. Tubulações de parede
fina, sob pressão interna, a tensão na direção longitudinal é a metade da tensão
circunferencial do tubo, deste modo, o fator de forma da área do reparo, ou seja, a
variação das dimensões da chapa nas direções longitudinal e circunferencial do tubo foi
investigado. A influência da força de falha do reparo, quando varia-se a dimensão da
chapa nas direções citadas, foram analisadas estatisticamente utilizando-se um
planejamento fatorial de experimentos. Altos valores de resistência hidrostática do
reparo foram encontrados (em torno de 240 bar) quando comparados com as pressões
normais de trabalho (em torno de 70 bar) de uma tubulação similar as utilizadas nos
testes. Os resultados da pressão de falha do reparo dos 10 grupos analisados
apresentaram desvios padrão pequenos, menor que 12 %, demonstrando a eficiência dos
procedimentos adotados na confecção do reparo. Os estudos demonstram a não
existência de um fator de forma na resistência do reparo devido a variação nas
dimensões da chapa nas direções longitudinal e circunferencial do tubo bem como a alta
influência na resistência do reparo quando aumenta a área da chapa. Os resultados
apontam para o desenvolvimento de um novo procedimento de reparo de contingência. / In this work, the resistance to hydrostatic pressure of repair with steel plate low
carbon, glued with structural adhesive epoxy in the steel pipes with hole was
investigated. Thin-wall pipes under internal pressure, the tension in the longitudinal
direction is half the circumferential stress the pipe, thus the shape factor of repair area,
that is, the change of the plate size in the longitudinal and circumferential directions
tube was evaluated. The influence of repair failure strength when vary the size of the
plate in the mentioned directions, were statistically analyzed using a factorial
experiments desing. High values of the hydrostatic resistance in the repair were found
(around 240 bar) compared with the normal working pressure (around 70 bar) in a
similar pipe used in the tests. The results of repair failure pressure of the 10 groups
analyzed small standard deviations, less than 12%, demonstrating the efficiency of the
procedures adopted in the bonding mechanism. The study demonstrated of any
existence of the form factor in the repair resistance due to variation in the dimensions of
the plate in the longitudinal and circumferential direction, even as the high influence in
the repair resistance with the increase from the area plate. The results point to the
development of a new contingency repair procedure.
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Simulação numérica de dutos enterrados, submetidos à perda de apoio e elevação localizada. / Numerical modeling of buried pipes subjected to localized loss of support or elevation.Stephane do Nascimento Santos 12 December 2014 (has links)
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Os recentes desastres ocorridos no país, como o rompimento da adutora em
Campo Grande e os desastres relacionados às enchentes urbanas, mostram a
necessidade de desenvolvimento de pesquisas científicas que auxiliem na
compreensão e no dimensionamento das estruturas projetadas para atender a
demanda da população. Os métodos analíticos e experimentais mais utilizados
possuem algumas limitações de ordem teórica ou prática. Por outro lado, os
métodos numéricos, capazes de simular etapas construtivas e envolver materiais
com diferentes modelos constitutivos numa mesma análise, buscam atender às
necessidades práticas dos projetos de geotecnia e, ao mesmo tempo,
complementam os modelos analíticos e experimentais. Nesse trabalho foram
realizadas comparações entre resultados obtidos em ensaios experimentais e
resultados extraídos do modelo computacional, buscando aumentar a compreensão
sobre a interação solo-estrutura em relação à distribuição de tensões mobilizadas e
aos deslocamentos e deformações provocados. A simulação numérica foi feita com
a utilização do PLAXIS/3D, software de análise geotécnica baseado no método dos
elementos finitos. Os ensaios foram confeccionados na Escola de Engenharia de
São Carlos/USP por Costa (2005) e envolveram dutos enterrados submetidos à
perda de apoio ou elevação localizada. O estudo experimental foi realizado através
de modelos físicos compostos por um maciço de areia pura, contendo um tubo
repousando sobre um alçapão no centro do vão. Os modelos físicos foram
equipados com instrumental capaz de medir as deflexões e as deformações
específicas ao longo do duto, além das tensões totais no maciço de solo circundante
e na base do equipamento. / Recent disasters that occurred in this country, like the failure of a pipeline in
Campo Grande and others disasters related to urban flooding, show us the need for
developing scientific researches that help us to understand the behavior of these
structures and to design them to serve the population. Analytical and experimental
methods have some theoretical and practical limitations. On the other hand,
numerical methods are capable to simulate staged constructions and to analyze
together materials with different constitutive models, supplying practical necessities
of geotechnical projects and complementing analytical and experimental models. In
this dissertation comparisons between experimental results and numerical results
have been made, trying to increase the comprehension about the interaction of soil
and pipe with respect to mobilized stress distribution, displacements and strains. The
numerical modeling was performed on PLAXIS 3D software, based on Finit Elements
Method. The experimental test was made by Costa (2005) at São Carlos Engineering
School/USP and involved buried pipes undergoing loss of support or elevation in a
localized region along its length. Tests have been performed with physical models
comprising dry and pure dry sand and a tube resting on a rigid trapdoor base located
at the center of its length. The models were equipped with devices for measuring
deflections and strains in the pipe, and total stresses in soil mass and in the lower
boundary of the model.
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An?lise topol?gica experimental por perfilometria c?clica indutiva de superficies de paredes estruturais / Experimental Topological Analysis for Inductive Cyclic Profilometry of Surface of StructuralCosta, Christiano Jose Menezes da 14 January 2013 (has links)
Made available in DSpace on 2014-12-17T14:58:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1
ChristianoJMC_DISSERT.pdf: 5726380 bytes, checksum: 57b5c167cfa539dfe52a09cb70e8a00e (MD5)
Previous issue date: 2013-01-14 / Universidade Federal do Rio Grande do Norte / To enhance the maintenance practices, Oil and Gas Pipelines are inspected from the
inside by automated systems called PIG (Pipeline Inspection Gauge). The inspection
and mapping of defects, as dents and holes, in the internal wall of these pipelines are
increasingly put into service toward an overall Structural Integrity Policy. The residual
life of these structures must be determined such that minimize its probability of
failure. For this reason, the investigation on the detection limits of some basic
topological features constituted by peaks or valleys disposed along a smooth surface
is of great value for determining the sensitivity of the measurements of defects from
some combinations of circumferential, axial and radial extent. In this investigation, it
was analyzed an inductive profilometric sensor to scan three races, radius r1, r2, r3,
in a circular surface of low carbon steel, equipped with eight consecutive defects
simulated by bulges and holes by orbit, equally spaced at p/4 rad. A test rig and a
methodology for testing in laboratory were developed to evaluate the sensor
response and identify their dead zones and jumps due to fluctuations as a function of
topological features and scanning velocity, four speeds different. The results are
presented, analyzed and suggestions are made toward a new conception of sensor
topologies, more sensible to detect these type of damage morphologies / Para melhorar as pr?ticas de manuten??o, oleodutos e gasodutos s?o
inspecionados internamente por sistemas automatizados denominados PIG (Pipeline
Inspection Gauge). Uma inspe??o e mapeamento de danos, como ressaltos e
rebaixos, na parede interna desses dutos s?o cada vez mais inseridos em pr?tica
para uma pol?tica de Integridade Estrutural. A vida residual dessas estruturas deve
ser determinada a fim de minimizar as probabilidades de falha. Por esta raz?o, a
investiga??o no limite de detec??o de algumas caracter?sticas topol?gicas b?sicas
constitu?das por picos e vales dispostas ao longo de uma superf?cie lisa ? de grande
valia para a determina??o da sensibilidade nas medi??es de defeitos de alguns
n?veis de combina??es circunferencial, axial e radial. Nesta pesquisa, foi analisado
um sensor perfilom?trico indutivo para inspecionar tr?s ?rbitas, de raios r1, r2 e r3
numa superf?cie circular de a?o baixo carbono, equipado com oito danos
consecutivos simulados por rebaixos e ressaltos, por ?rbita, uniformemente
espa?adas de p/4 rad. Uma bancada de ensaio e uma metodologia para teste em
laborat?rio foram desenvolvidos para avaliar a resposta do sensor e identificar suas
zonas cegas devido ? flutua??o dos saltos como uma fun??o das caracter?sticas
topol?gicas e inspe??o de velocidades quatro velocidades distintas. Os resultados
s?o apresentados, analisados e sugest?es s?o feitas na dire??o de uma nova
concep??o de topologias de sensores, mais sens?veis para detectar esses tipos de
morfologias de danos
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