Made available in DSpace on 2014-10-09T12:53:30Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:09:32Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Polidutos, tanques de armazenamento de combustíveis e outras estruturas metálicas estão em constante contato com diferentes tipos de solos, diversos horizontes ou camadas, expostos à ação corrosiva nessa interação. Isso possibilita a ocorrência de danos de conseqüências expressivas ao ambiente e à expectativa de trabalho, podendo implicar em contaminações derivadas por vazamento dos produtos de estocagem, derramamento durante transporte, acidentes causados por tubulações sem adequada manutenção além das perdas financeiras associadas. Conhecer a dinâmica de interações entre as superfícies metálicas e o entorno é fundamental a fim de prever comportamentos e desenvolver materiais melhor aplicados. Os aços classe API são utilizados em tubulações de alta e baixa pressão mantendo características de elevada resistência mecânica e à corrosão e, ainda assim, são suscetíveis de ocorrências do processo corrosivo, dado que, estão em contanto com diferentes ambientes desde regiões de mangue até atmosferas industriais. No presente caso, avaliou-se como se comportam aços API 5L X70 em contato com diferentes horizontes de alguns solos no Brasil. O estudo correlacionou a presença de espécies químicas como íons formados em solução, minerais primários e secundários. Além disso, foram avaliadas as características físicas e químicas como pH, condutividade elétrica, sólidos totais dissolvidos, entre outras, com as respostas quanto à resistência e formas de corrosão. Para tanto, foram utilizadas técnicas como difratometria de raios X, microscopia eletrônica de varredura, fluorescência por raios X por reflexão total, análise de injeção de fluxo além de análises de granulometria e gravimetria, dentre outras. Isto foi feito com a finalidade de obter a caracterização dos solos, a identificação dos produtos de corrosão, a análise da solução dos solos, a avaliação dos metais ensaiados e a classificação das formas e tipos de corrosão. Os resultados demonstraram que diferentes horizontes dos solos, assim como os diversos tipos de solos analisados, produzem um ataque diferenciado na estrutura metálica evidenciando essa seletividade. Também, o estudo demonstrou que tais respostas podem ser rapidamente obtidas com o emprego da solução do solo como meio analítico em comparação às avaliações usuais. / Tese (Doutoramento) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Esta pesquisa pretende aprofundar os estudos empreendidos no âmbito do Projeto Convivência e Parceria, realizado pelas organizações não-governamentais Instituto Ecoar e Instituto Crescer, por solicitação da Petrobrás em novembro de 2001, ao longo da faixa dominial do OBATI poliduto da Petrobrás que liga o Terminal de Barueri ao de Utinga, em São Caetano do Sul, passando subterrâneo por uma faixa de 50 km pelas regiões Oeste, Sul e Sudeste da Grande São Paulo. A instalação dessas redes de infraestrutura, levando-se em conta somente seus aspectos funcionais e de segurança, gera uma sequência de espaços residuais que muitas vezes acabam por aumentar os riscos por não estarem inseridas no contexto urbano onde estão instaladas. O OBATI é tratado de maneira exemplar, como uma das diversas redes de infraestrutura instaladas na malha urbana da cidade de São Paulo. O trabalho se desenvolve a partir de dados coletados anteriormente para, então, analisar as políticas urbanas que hoje fomentam as discussões sobre o futuro das metrópoles contemporâneas, especialmente a de São Paulo. Ainda, procura evidenciar onde e como essas redes de infraestrutura estão instaladas e as relações existentes entre o tecido urbano e os vazios deixados por elas. Propõem, também, alguns caminhos visando a integração do espaço gerado pelo oleoduto e a cidade, em suas diversas escalas: a metropolitana, a regional e a local. / This research intends to deepen the studies encompassed within the Projeto Convivência e Parceria, established by the non-governmental organizations Ecoar Institute and Crescer Institute, by appointment from Petrobrás in November 2001, along the strip domain of OBATI Petrobrás pipeline which joins the Barueri Terminal to Utinga in São Caetano do Sul, passing underground through a 50-kilometer strip, in the West, South and Southeast regions of the Greater São Paulo area. The establishment of these infrastructural nets, taking into account only their functional and safety aspects, generate a sequence of residual space which often contributes to increased risk factors since they are not inserted within the urban context of their locations. The OBATI is treated in an exemplary manner, as one the city of São Paulos various infrastructural networks within its urban grid. The research is built on previously collected data and analyzes the current urban policies which promote discussions regarding the future of contemporary metropolises, especially, São Paulo. In addition, it aims to point out where and how these infrastructural nets are laid and the existing relationship between the local urban spaces and the emptiness left by them. This project also suggests several ways in which this space, created by the pipeline, can be integrated into the citys various scales: metropolitan, regional and local.

Dans le cadre de cette étude, l’influence de la pré-déformation sur l’anisotropie du comportement plastique et sur la ténacité d’un acier API X100 pour pipeline a été abordée. Une étude expérimentale approfondie de la microstructure, des propriétés mécaniques et de l’endommagement du matériaux a été mise en oeuvre. Un modèle phénoménologique anisotrope combinant les écrouissagesisotrope et cinématique a été développé dans l’objectif de rendre compte du comportement ductile de cet acier à haute résistance. De plus, un modèle d’endommagement anisotrope a été établi pour représenter l’effet de pré-déformation sur la ductilité et la ténacité de cet acier. L’application des modèles à la flexion sous contrainte illustre, par exemple, l’effet négatif de la pré-déformation sur la charge limite (Moment de flexion maximum) supportée avant flambement du pipe. / In this thesis the influence of prestrain on anisotropic ductility and fracture toughness has been evaluated for API grade X100 line pipe steel. A omprehensive experimental investigation of microstructure, mechanical properties and fracture mechanisms has been carried out. A phenomenological model combining isotropic and kinematic hardening with anisotropic yield function has been developed, in order to represent anisotropic hardening behavior of the high strength steel. Additionally, a damage model incorporating anisotropic damage has been established for representation of prestrain effect on ductility and toughness of the X100 steel. The developed models could predict the bending capacity and the ductile fracture toughness of the cold-formed line pipes.

Orientador: Celso Kazuyuki Morooka / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica e Instituto de Geociências / Made available in DSpace on 2018-08-27T09:36:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Santos_MarcusViniciusFranchidos_M.pdf: 2250280 bytes, checksum: 714679541259e76068e17573b7fb74b1 (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: Vibrações Induzidas por Vórtices em dutos com vãos livres sujeitos a corrente marítima é um problema presente na indústria offshore. Embora significativos esforços tenham sido feitos para entender este complicado problema de interação fluido estrutura, a modelagem numérica para cálculo é ainda um grande desafio. O presente trabalho tem como objetivo principal caracterizar o comportamento dinâmico dos dutos em vãos livres sob os efeitos do fenômeno da vibração induzida por vórtices (VIV). A disponibilidade de diversos programas de cálculo de VIV para estruturas offshore esbeltas facilita a avaliação da vida útil dessas estruturas e reduz o custo de projetos. No entanto, um bom domínio das metodologias adotadas por programas utilizados na indústria e a consciência das limitações correspondentes a diferentes técnicas são fundamentais para que o analista faça uso adequado dessas ferramentas computacionais. Neste sentido, este trabalho faz uma revisão dos diferentes modelos para estimar as forças de VIV devidas à corrente marinha. Para isto, diferentes programas de computador foram utilizados para calcular as vibrações na direção transversal de incidência de corrente, provocadas pelo desprendimento de vórtices em um duto com vão livre. As simulações do comportamento dinâmico da parcela em vão livre do duto foram realizadas utilizando três abordagens, respectivamente: modelos hidrodinâmicos de força de VIV semi-empíricos, no domínio da frequência; modelos hidrodinâmicos de força de VIV semi-empíricos, baseados nos coeficientes de sustentação e número de Strouhal, no domínio do tempo e um modelo hidrodinâmico de wakeoscillator, no domínio do tempo. Os resultados das simulações são analisados através de comparações com dados experimentais. Além disso, as limitações da cada modelo são discutidas / Abstract: Vortex induced vibration (VIV) of free span pipeline subjecting to ocean current is a present problem in the offshore industry. Although significant efforts have done to understand this complicated fluid structure interaction problem, the numerical modeling and predicting is still a big challenge. The primary objective of this work is to characterize the dynamic behavior of pipelines with free span under the effects of the Vortex-Induced Vibration (VIV) phenomenon. Different models to estimate VIV forces due to sea current are discussed. For this purpose, different computer programs were used to predict vibrations in the transverse direction of the current incidence direction, caused by the vortex shedding in a free span of the pipeline. Simulations of the dynamic behavior of a free span portion of the pipeline were carried out by two approaches, respectively: semi-empirical hydrodynamic VIV force model, in frequency domain and, semi-empirical VIV force model based on the lift coefficient and Strouhal number, in time domain and a wake oscillator in time domain. Simulations results are analyzed through comparisons with experimental data and also limitations of the each model are discussed / Mestrado / Explotação / Mestre em Ciências e Engenharia de Petróleo

[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.

The diploma thesis deals with the study of construction and reconstruction of gas pipeline networks. It will acquaint us with the basic properties of gases, from their extraction to distribution. At the end of the work we apply this knowledge to the real situation of construction of the regulation station together with the reconstruction of the adjacent gas pipeline network in Tišnov with the application of the 3D program Revit.

This dissertation explores the relationship between foreign oil capital, transnational infrastructures, and power in the Middle East through an examination of the history of the trans-border pipeline system that exported Iraq’s oil to Europe via the Mediterranean. Built in 1935 by the Iraq Petroleum Company (IPC), an international oil consortium jointly owned by a group of Western oil companies, the Iraq-Mediterranean pipelines ran from northern Iraq to two points on the Mediterranean coast, crossing the borders of five states. The Iraq-Mediterranean pipelines were the product of large capital investment and were constructed during a period of European imperial rule. They could not be easily moved or diverted once built. This dissertation asks, in what ways did trans-border flows of oil shape and were shaped by processes of decolonization and the emergence of independent nation states? Existing studies of Middle East oil development rarely consider the fact that oil infrastructures extended beyond the territorial boundaries of the nation-state, focusing instead on the effects of oil revenues on the political economy of oil-producing states. Rather than reading oil as a stand-in for something else, such as revenues, geopolitics, or modernity, this dissertation examines the material structures and technical organization of the oil industry itself. Drawing on extensive research in oil company archives, government archives and published materials in English, Arabic, and French, this dissertation argues that the Iraq-Mediterranean pipelines shaped temporally and spatially uneven and overlapping forms of corporate and state power during successive phases of planning, construction, and operation from the late 1920s to the early 1970s.

El objetivo del presente trabajo de investigación es determinar el porcentaje de reducción de pérdidas económicas en la instalación de tuberías con el uso de la tecnología no tradicional en el proyecto Oasis, identificando los ratios de producción y costos con la tecnología tradicional con excavación zanjas, y realizar la respectiva comparación con los ratios de producción y costos con la tecnología No tradicional Rocket Ploguh la cual consiste en la instalación mediante un arado vibratorio directamente bajo el terreno, prescindiendo de la excavación de zanja convencional. Para lo cual se plantean tres escenarios de análisis, el primero es una simulación del tiempo, productividad y costos de instalación de tuberías en el proyecto Oasis usando la tecnología tradicional con excavación de zanjas, el segundo es realizando la medición en del tiempo, productividad y costos, a los que se incurre durante la instalación de tuberías usando la tecnología Rocket Plough, el tercer escenario es la simulación de instalación de tuberías de un proceso óptimo usando la tecnología Rocket Plough. Finalmente, se obtiene la productividad de la mano de obra y de los equipos para los tres escenarios planteados, para hacer la comparación respectiva y determinar el porcentaje de aumento de productividad de ambos recursos, asimismo se realiza la comparación de los costos en los tres escenarios, para determinar el porcentaje de reducción de costos finales con el uso de la tecnología Rocket Plough, de este modo tener ratios de productividad y costos para la ejecución de proyectos de instalación de tuberías. / The objective of this research work is to determine the percentage of reduction of economic losses in the installation of pipes with the use of non-traditional technology in the Oasis project, identifying the production and cost indexes with traditional technology with trenching, and Make the respective comparison with the production and cost indexes with the Non-traditional Rocket Ploguh technology. The quality consists of the installation by means of a vibrator directly under the ground, without the need for conventional trenching. For which three analysis scenarios are proposed, the first is a simulation of the time, productivity and costs of pipe installation in the Oasis project using traditional technology with trenching, the second is the measurement in time, productivity and costs, which are incurred during pipe installation using Rocket Plow technology, the third scenario is the pipe installation simulation of a process activated using Rocket Plow technology. Finally, the productivity of labor and equipment is obtained for the three scenarios proposed, to make the respective comparison and determine the percentage of increase in productivity of both resources, comparing the costs in the three scenarios, to determine the percentage of final cost reduction with the use of Rocket Plow technology, thus having productivity and cost relationships for the execution of pipe installation projects.s. / Tesis

Previous authors have developed many different types of water pipe condition and failure models using the various methodologies available.  Contrary, current utilities are struggling to maintain their current water infrastructure system, due to the lack of effective prediction tools at hand.  The gap between the methodologies available in academic research and the tools available to current water utilities needs to be addressed.  This paper presents a fuzzy inference prediction model used to forecast the performance rating of individual drinking water pipeline sections (node to node) in which utilities can easily apply to their drinking water infrastructure system. Prior to the development of a prediction model, a through literature and current practice review is completed detailing and summarizing all the available mathematical models.  Following, an infrastructure overview is presented detailing the various pipe materials, lifecycle and failure modes and mechanisms.  A data structure is also detailed which lists all parameters that affect the condition and/or performance of a pipeline.  All of these tools are successfully used to develop a fuzzy inference performance model. The fuzzy inference performance model is considered novel in that it considers close to 30 pipe parameters.  Moreover, the performance model is applied using the Western Virginia Water Authority (WVWA) and the Washington Suburban Sanitary Commission (WSSC) databases to evaluate and verify the predicting results.  Lab testing of several pipe samples is also used to evaluate the model.  The testing consists of a ring bearing test which is used to calculate the rupture modulus of the pipe.  Comparing the original vs. the current rupture modulus can determine the remaining strength of the pipe.  The remaining strength can then be used to assess the performance results predicted by the fuzzy inference model. Further a framework is set forth which utilizes the model's predicted performance ratings to develop deterioration curves which can be used as a tool to forecast and plan future inspection, repair, rehabilitation and replacement of water pipelines.  The deterioration model is made up of a Markov chain approach coupled with a non-optimization technique. / Ph. D.

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