Na indústria de petróleo e gás as tubulações são formas eficientes de transportar esses produtos ou seus derivados das regiões de exploração para as refinarias e em alguns casos até o consumidor. O principal tipo de aço utilizado na fabricação dessas tubulações são os aços ARBL que devido à boa relação entre resistência à tração e tenacidade a baixas temperaturas geram uma boa relação custo/benefício na utilização e na montagem de tubulações. Neste trabalho é apresentado um estudo sobre a soldabilidade do tubo API 5L X80 construído com aço ARBL. Os corpos-de-prova utilizados foram anéis de 508 mm de diâmetro externo com espessura de parede de 19,0 mm. A soldagem foi executada com o processo eletrodo revestida no experimento 1, em um par de anéis, e o outro par de anéis foi soldado, na raiz, com o processo de soldagem MAG-TC e nos passes de enchimento e acabamento foi utilizado o processo arame tubular auto-protegido. Os resultados dos ensaios de resistência à tração, dobramento lateral e de Nick-Break demonstram que ambos os procedimentos de soldagem são qualificados pela norma API 1104. Associando o resultado do ensaio de Charpy V a 0°C e associando-o a quantificação das frações volumétricas de microconstituintes MA e a caracterização microestrutural é possível observar que os valores de energia absorvida na ZAC tem maior relação com o mecanismo de refino de grão, que melhora os valores obtidos, do que com a quantidade de fração volumétrica do microconstituinte MA. / In the oil and gas industries, pipelines are efficient ways of transporting these products, or its derivatives, from exploration regions to refineries and, in some cases, up to the final consumer. The main type of steel used in manufacturing these pipelines are HSLA steels that, due to the good relationship between tensile strength and toughness at low temperatures, create a cost/benefit ratio in the use and installation of these pipelines. This paper presents a study on the weldability of API 5L X80 HSLA pipe steel. The samples used were pipe rings with 508 mm outside diameter and a wall thickness of 19.0 mm. The root welding process was performed using SMAW in Experiment 1 with filing and finishing passes with SMAW. In the second experiment, the root pass were welded with GMAW-CT, and filling and finishing passes with FCAW-SS. Tensile test results, lateral bending tests and \'Nick-Break\' tests showed that both welding procedures were qualified according to API 1104 Standard. Associating these results with Charpy V test at 0°C and with quantification of volume fractions of MA microconstituent is possible to observe that the values of absorbed energy in the HAZ are more closely related to the mechanism of grain refinement, which improves the values obtained with the volume fraction of the amount of microconstituent MA.

Na indústria de petróleo e gás as tubulações são formas eficientes de transportar esses produtos ou seus derivados das regiões de exploração para as refinarias e em alguns casos até o consumidor. O principal tipo de aço utilizado na fabricação dessas tubulações são os aços ARBL que devido à boa relação entre resistência à tração e tenacidade a baixas temperaturas geram uma boa relação custo/benefício na utilização e na montagem de tubulações. Neste trabalho é apresentado um estudo sobre a soldabilidade do tubo API 5L X80 construído com aço ARBL. Os corpos-de-prova utilizados foram anéis de 508 mm de diâmetro externo com espessura de parede de 19,0 mm. A soldagem foi executada com o processo eletrodo revestida no experimento 1, em um par de anéis, e o outro par de anéis foi soldado, na raiz, com o processo de soldagem MAG-TC e nos passes de enchimento e acabamento foi utilizado o processo arame tubular auto-protegido. Os resultados dos ensaios de resistência à tração, dobramento lateral e de Nick-Break demonstram que ambos os procedimentos de soldagem são qualificados pela norma API 1104. Associando o resultado do ensaio de Charpy V a 0°C e associando-o a quantificação das frações volumétricas de microconstituintes MA e a caracterização microestrutural é possível observar que os valores de energia absorvida na ZAC tem maior relação com o mecanismo de refino de grão, que melhora os valores obtidos, do que com a quantidade de fração volumétrica do microconstituinte MA. / In the oil and gas industries, pipelines are efficient ways of transporting these products, or its derivatives, from exploration regions to refineries and, in some cases, up to the final consumer. The main type of steel used in manufacturing these pipelines are HSLA steels that, due to the good relationship between tensile strength and toughness at low temperatures, create a cost/benefit ratio in the use and installation of these pipelines. This paper presents a study on the weldability of API 5L X80 HSLA pipe steel. The samples used were pipe rings with 508 mm outside diameter and a wall thickness of 19.0 mm. The root welding process was performed using SMAW in Experiment 1 with filing and finishing passes with SMAW. In the second experiment, the root pass were welded with GMAW-CT, and filling and finishing passes with FCAW-SS. Tensile test results, lateral bending tests and \'Nick-Break\' tests showed that both welding procedures were qualified according to API 1104 Standard. Associating these results with Charpy V test at 0°C and with quantification of volume fractions of MA microconstituent is possible to observe that the values of absorbed energy in the HAZ are more closely related to the mechanism of grain refinement, which improves the values obtained with the volume fraction of the amount of microconstituent MA.

Submitted by Daniella Sodre (daniella.sodre@ufpe.br) on 2015-04-10T16:15:19Z No. of bitstreams: 2 dscidl.pdf: 3672005 bytes, checksum: 16e2ea719e96351a648acbff70be2fb0 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-10T16:15:19Z (GMT). No. of bitstreams: 2 dscidl.pdf: 3672005 bytes, checksum: 16e2ea719e96351a648acbff70be2fb0 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2013-02-27 / CNPq / Nesse trabalho são desenvolvidos modelos de quantificação de métricas de risco e confiabilidade para sistemas em diferentes etapas do ciclo de vida. Para sistemas na fase de projeto, um Algoritmo Genético Multiobjetivo (MOGA) é combinado à Simulação Discreta de Eventos (DES) a fim de prover configurações não-dominadas com relação à disponibilidade e ao custo. O MOGA + DES proposto incorpora Processos de Renovação Generalizados para modelagem de reparos imperfeitos e também indica o número ótimo de equipes de manutenção. Para a fase operacional é proposto um hibridismo entre MOGA e Inspeção Baseada no Risco para elaboração de planos de inspeção não-dominados em termos de risco e custo que atendem às normas locais. Regressão via Support Vector Machines (SVR) é aplicada nos casos em que a métrica relacionada à confiabilidade (variável resposta) de um sistema operacional é função de variáveis ambientais e operacionais com expressão analítica desconhecida. Otimização via Nuvens de Partículas é combinada à SVR para a seleção simultânea das variáveis explicativas mais relevantes e dos valores dos hiperparâmetros que aparecem no problema de treinamento de SVR. Com o objetivo de avaliar a incerteza relacionada à variável resposta, métodos bootstrap são combinados à SVR para a obtenção de intervalos de confiança e de previsão. São realizados experimentos numéricos e são apresentados exemplos de aplicação no contexto da indústria do petróleo. Os resultados obtidos indicam que os modelos propostos fornecem informações importantes para o planejamento de custos e para a implementação de ações apropriadas a fim de evitar eventos indesejados. --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------This work develops models for quantifying risk and reliability-related metrics of systems in different phases of their life cycle. For systems in the design phase, a Multi-Objective Genetic Algorithm (MOGA) is coupled with Discrete Event Simulation (DES) to provide non-dominated configurations with respect to availability and cost. The proposed MOGA + DES incorporates a Generalized Renewal Process to account for imperfect repairs and it also indicates the optimal number of maintenance teams. For the operational phase, a hybridism between MOGA and Risk-Based Inspection is proposed for the elaboration of non-dominated inspection plans in terms of risk and cost that comply with local regulations. Regression via Support Vector Machines (SVR) is applied when the reliability-related metric (response variable) of an operational system is function of a number of environmental and operational variables with unknown analytical relationship. A Particle Swarm Optimization is combined to SVR for the selection of the most relevant variables along with the tuning of the SVR hyperparameters that appear in its training problem. In order to assess the uncertainty related to the response variable, bootstrap methods are coupled with SVR to construct confidence and prediction intervals. Numerical experiments and application examples in the context of oil industry are provided. The obtained results indicate that the proposed frameworks give valuable information for budget planning and for the implementation of proper actions to avoid undesired events.