A armadura de tração de dutos flexíveis é a camada responsável por suportar as cargas axiais destes equipamentos em campo. Com a tendência de aumento das profundidades de exploração e produção de petróleo offshore, principalmente dos campos do pré-sal brasileiro, faz-se necessário o uso de materiais com desempenho superior. Este trabalho buscou avaliar e comparar dois aços de alta resistência mecânica para tal aplicação, um predominantemente perlítico e outro martensítico. Durante a vida em serviço destes componentes, eles sofrem tensões axiais cíclicas associadas ao processo de corrosão, que gera pites como concentradores de tensões. Considerando estes aspectos, os materiais foram avaliados segundo seu comportamento à fadiga sem e com a presença de um pequeno defeito conhecido, que atua como um entalhe e busca simular um pite de corrosão. Além disso, esses materiais foram caracterizados metalúrgica e mecanicamente e sua tenacidade à fratura foi estimada via o método do CTOD. A partir dos dados experimentais, foi quantificada a sensibilidade ao entalhe, guiada essencialmente pelo processo de iniciação de trinca, ao passo que a tenacidade à fratura não foi decisiva. O material martensítico apresentou desempenho superior em fadiga e menor sensibilidade ao entalhe e mostrou-se promissor para a aplicação como arame da armadura de tração. / The tensile armor of flexible pipes is the layer responsible for support axial loads of this equipment in field. With the trend of deep increase in offshore oil exploration and production, mainly in pre-salt fields, the use of materials with high performance becomes necessary. The aim of this dissertation is evaluate and compare two high strength steels for such application, one with perlite and other with martensitic matrix. During service life of these components, they are damaged by cyclic loading associated with corrosion process which promote corrosion pits like stress concentrators. Considering these aspects, the materials were evaluated according their fatigue behavior with and without a small defect that act as a notch and simulates a corrosion pit. In addition, they were characterized metallurgical and mechanically and their fracture toughness was estimated through CTOD test. From experimental data, notch sensitivity was quantified. This was driven by initiation process, and fracture toughness was not decisive. The martensitic material showed higher fatigue performance and lower notch sensitivity and presented itself promising for tensile armor wire application.

Submitted by dayse paz (daysepaz@hotmail.com) on 2016-04-06T14:58:58Z No. of bitstreams: 1 Disserta_o_Vanessa_Correa.pdf: 9516390 bytes, checksum: be0bd59f07a366880594f1ccedf35cb0 (MD5) / Approved for entry into archive by cleuza maria medina dos santos (cleuzamai@yahoo.com.br) on 2016-04-07T22:41:59Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Disserta_o_Vanessa_Correa.pdf: 9516390 bytes, checksum: be0bd59f07a366880594f1ccedf35cb0 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-07T22:42:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Disserta_o_Vanessa_Correa.pdf: 9516390 bytes, checksum: be0bd59f07a366880594f1ccedf35cb0 (MD5) Previous issue date: 2013 / Este estudo teve o objetivo de conhecer a comunidade de diatomáceas epífitas nas macrófitas (Acrostichum danaefolium Langst. & Fisch, Schoenoplectus californicus (C.A. Mey) Soják, Myriophylum aquaticum (Vell) Verdc e Cabomba caroliniana A. Gray) em diferentes amostragens na Lagoa Pequena que compreende os ambientes (Arroio Pseudônimo, Praia da Lagoa Pequena, Entrada da Lagoa Pequena e Feitoria), de maio de 2011 a janeiro de 2012, totalizando 79 amostras coletadas. As amostras foram fixadas com formalina a 4%. Para estudo das formas de crescimento, em cada ponto foi coletada uma amostra (não fixada) para observação das diatomáceas. No ambiente foram medidas as variáveis físicas (temperatura, profundidade, transparência da água e vazão) e químicas (pH, condutividade elétrica, fósforo e nitrogênio). A flora em A. danaeifolium apresentou 157 spp, dentre os quais 26% de água doce, 50% estuarinos e 14% marinhos. Nitzschia apresentou maior diversidade (riqueza de espécies). Vinte e três espécies foram registradas pela primeira vez para o Rio Grande do Sul. Ocorreram diferentes formas de crescimento que formaram as guildas ecológicas de baixo perfil (formas adnatas), alto perfil (formas eretas, formadoras de cadeias, tubos, e pedúnculos de mucilagem) e guilda móvel (espécies móveis). Em S. californicus ocorreram 129 táxons distribuídos em 55 gêneros, e Nitzschia apresentou também maior número (25) de espécies. Em C. caroliniana ocorreram 38 táxons e formas de crescimento adnata, ereta, pedúnculo, cadeia tubo e móvel) e em M. aquaticum ocorreram 54 táxons e formas de crescimento adnata, pedúnculo, ereta, cadeia e tubo. Em ambas macrófitas foi encontrada guilda de alto perfil. A presença de diferentes formas de crescimento e guilda de alto perfil em todos locais estudados mostrou a complexidade da comunidade. A temperatura da água variou de 10-28,5º C, a profundidade 0,26-1,29 m, a transparência 0,20-0,76 m, a vazão 9,4-42,12 m³/s, o pH 7,0-8,8, a condutividade elétrica 0,62-16,96 mS.cm‾¹, o fósforo orgânico total 0,03-0,37 mg.L-1 , e o nitrogênio orgânico total entre 0,29 e 1,20 mg.L-1 . A maior temperatura e o baixo nível da água influenciaram a composição da guilda de alto perfil, que prevaleceu durante todo período. O maior valor de condutividade (verão) permitiu a presença de espécies marinhas no Arroio Pseudônimo e Feitoria. O Arroio Pseudônimo teve maior riqueza de espécies provavelmente por ser mais protegido, do que os outros locais. Em menor temperatura (10º C) e condutividade (0,65 mS.cm‾¹) também se observou a formação de tubos de mucilagem e a guilda de alto perfil no Arroio Pseudônimo. Espécies dulcícolas (Nitzschia spiculoides Hustedt, N. subacicularis Hustedt, N. fonticola var. pelagica Hustedt e S. martyi Hèribaud-Joseph) e marinha (C. peltoides Hustedt) foram tolerantes as variações de condutividade na Lagoa Pequena. A morfologia das macrófitas aquáticas influenciou a comunidade de diatomáceas que apresentou maior riqueza de espécies e gêneros em macrófitas de arquitetura complexa (C. caroliniana e M. aquaticum). / The study aimed know the diatom community epiphytic on macrophytes (Acrostichum danaefolium Langst. & Fisch, Schoenoplectus californicus (C.A. Mey) Soják, Myriophylum aquaticum (Vell) Verdc and Cabomba caroliniana A. Gray) at different samplings in Lagoa Pequena comprising enviroments (Arroio Pseudônimo, Lagoa Pequena beach, Lagoa Pequena entrance and Feitoria) from may 2011 to january 2012, totalizing 79 samples collected. All samples were fixed with 4% formalin. In order to study the crecimento forms, in each point was collected a sample (unfixed) for observation of diatoms. In the environment were measured physical variables (temperature, depth, water transparency and flow) and chemical (pH, electrical conductivity, phosphorus and nitrogen). The flora in A. danaeifolium presented 157 spp, among them 26% freshwater, 50% estuarine and 14% marine and Nitzschia presented the highest diversity (species richness). Twenty-three species were recorded for the first time to Rio Grande do Sul. There were different forms growth that formed guilds ecological of low profile (forms adnate), high profile (forms erect, chains, tube, and stalked of mucilage) and guild mobile (species mobile). In S. californicus occurred 129 taxa distributed in 55 genera and Nitzschia presented also the greatest number (25) of species. In C. caroliniana occurred 38 taxa and forms growth adnate, erect, stalked, chain, tube and mobile) and in M. aquaticum occurred 54 species and forms of growth adnate, stalked, erect, chain and tube. In both macrophytes were found guild of high profile. The presence of distinct growth forms and guild high profile in all study sites showing the complexity of the community. The water temperature varied from 10-28,5º C, the depth 0,26-1,29, the transparency 0,20-0,76 m, the flow 9,4-42,12 m³/s, the pH 7,0-8,8, electrical conductivity 0,62-16,96 mS.cm‾¹, the total organic phosphorus 0,03-0,37 mg.L-1 , and the total organic nitrogen 0,29-1,20 mg.L-1 . Highest temperature and low water level influenced the composition of guild high profile, which prevailed throughout the period. Higher conductivity values (summer) allowed the presence of marine species in the Arroio Pseudônimo and Feitoria. The Arroio Pseudônimo had greater species richness probably because is more protected than the other sites. In the lowest temperature (10º C) and conductivity (0,65 mS.cm‾¹) also observed the formation of mucilage tubes and guild high profile in the Arroio Pseudônimo. Freshwater species (Nitzschia spiculoides Hustedt, N. subacicularis Hustedt, N. fonticola var. pelagica Hustedt and S. martyi Hèribaud-Joseph) and marine (C. peltoides Hustedt) were tolerant to conductivity variations in Lagoa Pequena. The morphology of aquatic macrophytes influenced the diatom community that presented highest richness of species and genera in macrophytes of complex architecture (C. caroliniana and M. aquaticum).

Submitted by Taiwany Oliveira (taiwanyrodriguess@gmail.com) on 2018-10-22T15:37:03Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertação_Oficial_Antonio_06_08_2018_final.pdf: 3581087 bytes, checksum: 75a8d0f3ba729df5ca66bd163123972f (MD5) / Approved for entry into archive by Marcos Roberto Gomes (mrobertosg@gmail.com) on 2018-10-22T15:42:04Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertação_Oficial_Antonio_06_08_2018_final.pdf: 3581087 bytes, checksum: 75a8d0f3ba729df5ca66bd163123972f (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2018-10-23T14:01:17Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertação_Oficial_Antonio_06_08_2018_final.pdf: 3581087 bytes, checksum: 75a8d0f3ba729df5ca66bd163123972f (MD5) / Made available in DSpace on 2018-10-23T14:01:17Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertação_Oficial_Antonio_06_08_2018_final.pdf: 3581087 bytes, checksum: 75a8d0f3ba729df5ca66bd163123972f (MD5) Previous issue date: 2007-12-05 / The accomplishment of this work is of vital importance for the maintenance and operation of the company for which it is intended, since it deals with the improvement of the quantity of production, good attendance to the demand of production and certainly of the innovation of the products, that need to be adapted quickly, providing conditions of survival for the company in a globalized world. The objective of this work is to demonstrate the implementation of Total Productive Maintenance in the manufacturing industry, when it is focused on increasing the production volume of its lines, in order to reduce the final cost of the finished product. This work was developed in the company Samsung SDI Brasil Ltda, which is a company of the Samsung SDI group from South Korea. Based on the bibliographic review, which presents the application of this quality tool in several types of productive activities, and the description of the specific process of the production of image tubes, this one proposes to a methodology of changes, using TPM as support center of the model, which duly adapted by the application of the tools that constitute the activities of a small working group, this certainly constitutes a new and efficient management system. The considerations make reference to the feasibility of the TPM applicability in the industry of transformation and production of tubes of images, in the segment of the electronics industry, among the several industrial activities, provided that the necessary adaptations are made for each type of products and / or activities, keeping their respective proportions and types of management, with the appropriate adaptations. / A realização deste trabalho é de vital importância para a manutenção e funcionamento da empresa a que se destina, pois trata do aprimoramento da quantidade de produção, bom atendimento a demanda de produção e certamente da inovação dos produtos, que precisam ser adaptados rapidamente, proporcionando condições de sobrevivência para a empresa num mundo globalizado. O objetivo deste trabalho, é demonstrar a implementação da Manutenção Produtiva Total na indústria de transformação, quando voltada para o aumento do volume de produção de suas linhas, com a finalidade de reduzir o custo final do produto acabado. Este trabalho foi desenvolvido na empresa Samsung SDI Brasil Ltda, essa que é uma empresa do grupo Samsung SDI da Coréia do Sul. Com base na revisão bibliográfica, onde se apresenta a aplicação desta ferramenta da qualidade em diversos tipos de atividades produtivas diferentes, e a descrição do processo específico da produção de tubos de imagens, este se propõe a uma metodologia de mudanças, utilizando a TPM como suporte central do modelo, que devidamente adaptada, pela aplicação das ferramentas que constituem as atividades de funcionamento de um pequeno grupo de trabalho, este certamente se constitui em um novo e eficiente sistema de gestão. As considerações fazem referências à viabilidade da aplicabilidade da TPM, na indústria de transformação e produção de tubos de imagens, no segmento da indústria eletroeletrônica, entre as diversas atividades industriais, desde que sejam realizadas as devidas adaptações para cada tipo de produtos e/ou atividades, guardando suas respectivas proporções e tipos de gestão, com as devidas adaptações.

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.

A inserção de gotejadores em uma tubulação modifica as linhas de fluxo, provocando turbulência local, que resulta em perdas de carga adicionais maiores que as perdas contínuas na tubulação. Para avaliar a perda total de carga, ao longo da linha lateral de gotejadores, as perdas contínuas e as localizadas, devidas à presença dos emissores no tubo, devem ser consideradas. Este trabalho apresenta os resultados de um experimento conduzido para avaliar as perdas localizadas de carga em gotejadores coaxiais integrados em tubos de polietileno. A perda de carga para diferentes vazões foi determinada em quatro modelos de tubos gotejadores, com sete repetições. Cada segmento de tubo utilizado continha 11 gotejadores. Para cada vazão, a perda localizada de carga foi calculada pela diferença entre a perda de carga no tubo com emissor e a perda de carga continua no tubo uniforme, estimada pela equação de Darcy-Weisbach. Aproximações matemáticas foram sugeridas para calcular a perda de carga com base no coeficiente de carga cinética (K) e em um valor constante de comprimento equivalente (Le). Para cada modelo de tubo gotejador, o coeficiente K foi praticamente independente do número de Reynolds, para R > 10 000, sugerindo que cada gotejador pode ser caracterizado por um valor médio de K, obtido em função de um índice de obstrução. Em decorrência, propôs-se uma alternativa para calcular a perda localizada de carga, provocada por gotejadores coaxiais integrados a tubos de polietileno, em função de relações geométricas entre a área de escoamento através do gotejador e a da seção do tubo. Os resultados encontrados possibilitam concluir que: (a) maior variabilidade dos valores de K ocorreu para os gotejadores não-autocompensados e a maior perda localizada de carga para os autocompesados; (b) o aumento do grau de obstrução (1 - Ag/At) proporcionou o aumento na perda localizada de carga. Considerando a vazão de 20 x 10-5 m3 s-1, nos tubos gotejadores Amanco, observou-se que o aumento de 1,79 vez no grau de obstrução resultou no aumento de 3 vezes na perda localizada de carga; já nos gotejadores Naandan, o aumento de 2,2 vezes no grau de obstrução proporcionou o aumento de 8,9 vezes na perda de carga; (c) a consideração da perda localizada de carga é um critério relevante no dimensionamento de linhas laterais de gotejamento, especialmente quando se utilizam gotejadores autocompensados. A desconsideração da perda localizada de carga levou à superestimativa do comprimento máximo da linha lateral de até 25,7%, para os gotejadores autocompensados, e de 9,5%, para os não-autocompensados; (d) o cálculo da perda localizada de carga, utilizando o modelo potencial para estimar o valor de K em função do índice de obstrução, mostrou bons resultados, comparáveis àqueles obtidos com o valor de K ajustado pelos dados observados em laboratório, o que resultou em pequenas variações na estimativa do comprimento máximo da linha lateral por esses dois procedimentos. Considera-se, assim, que a perda localizada de carga em gotejadores coaxiais, pode ser calculada utilizando-se um coeficiente de carga cinética calculada em função do índice de obstrução. / The insert of the drip in a pipe modifies the flow line, causing local turbulance, which results in more additional head loss than the continued loss in pipes. In order to evaluate the local head loss, along the drip irrigation laterals, the continued and localized loss due the presence of these emitters inside the pipes must be considered. This work shows the results of an experiment carried out to evaluate the local head loss in coaxial drippers integrated to polyethylene pipes. The head loss for different discharges was determined using four drip pipe models, using seven repetitions. Each pipe segment contained 11 drips. For each discharge, the local head loss was calculated by the difference between head loss in the pipe with emitters and the continued head loss in the uniform pipe, estimated by Darcy-Weisbach equation. Mathematical approaches were proposed to calculate the head loss based on the kinetic head coefficient (k) and in a equivalent length of pipe constant value (le). For each drip pipe model, the k coefficient was considered independent from Reynolds number, R >10.000. It can be concluded that each drip can be characterized by an average k, obtained in function from a obstruction index. As a result, it was proposed an alternative to calculate the local head loss caused by coaxial drip integrated to polyethylene pipes, according to geometric relationship between the flow area through the drip and the pipe section. According to the results can be concluded that: (a) the not self-compensated pressure emitters showed more variability in k values and the self-compensated showed greater local head loss; (b) the obstruction index increase (1 ag/at) caused an increase in the total head loss. Considering a discharge 20 x 10 -5 m3 s-1, it was observed in Amanco drip that a 1,79 times increase in obstruction index, resulting in 3 times the head loss and in Naandan drip, it was observed that 2,2 times increase in obstruction index, resulting in 8,9 times the head loss; (c) the head loss is a relevant criterion in the drip laterals design, especially for self-compensated drips. The disregard of the local head loss resulted in a over-estimate of 25,7% in the maximum length lateral, for self-compensated drips, and until 9,5% for not self-compensated drips; (d) the calculation of the local head loss using the potential model to estimate k value, according to the obstruction index, showed good results when comparing to those obtained using k factor adjusted to the observed data in the laboratory. Resulting in few variations in the maximum length lateral estimation for both procedures. It is considered that the local head loss, caused by the integrated drip on drip lateral, can be calculated using kinetic head coefficient according to obstruction index.

A uniformidade de emissão ao longo de uma linha lateral de irrigação localizada em nível, está relacionada com a variação de pressão, ocasionada pela perda de carga durante o escoamento da água no tubo emissor e pela saída de água pelos emissores ao longo da linha lateral. Para calcular o comprimento máximo das linhas laterais, é necessário determinar de forma precisa essa variação de pressão para atender um critério pré-estabelecido de variação de vazão. O objetivo desse trabalho foi desenvolver metodologia para o cálculo da perda de carga em linhas laterais de gotejamento com emissores do tipo bóbi, para tal foram desenvolvidos dois modelos, um usando regressão linear múltipla e outro usando análise dimensional. Ambos tiveram como base equações de perdas de carga contínua no tubo e localizadas nos emissores disponíveis na literatura. As variáveis dessas equações ficaram definidas como variáveis de entrada para os modelos e foram determinadas em laboratório, usando 12 modelos de tubos emissores, com diferentes diâmetros, espaçamentos entre emissores e seções transversais médias dos emissores. Os dois modelos apresentaram ótimo ajuste aos dados observados, com coeficiente de determinação ajustado de 0,977 e 0,99 para os modelos obtidos a partir de regressão linear múltipla e a partir de análise dimensional, respectivamente. O modelo obtido a partir de análise dimensional considera a variação de diâmetro que o tubo sofre com a pressão da água. Ambos os modelos são de fácil uso. / The uniformity of emission along a lateral line of drip irrigation, is related of the pressure variation caused by head losses during the flow in dripline and the water outlet by emitters along the lateral line. To calculate the maximum length of lateral lines, we need to accurately determine the variation of pressure to meet a pre-established criterion of flow variation. The objective of this work was to develop methodology for calculating the head loss in driplines with emitters type \"bóbi\". For this we developed two models, one using multiple linear regression and one using dimensional analysis. Both were based on equations of continuos head losses in the tube and located in the emitters available in the literature. The equations of these variables were defined as input variables for the models and were determined in the laboratory, using 12 models driplines with different diameters, spacing between emitters and emitters of medium cross sections. Both models showed good fit to the data observados with a determination coefficient of 0.977 for the model obtained from multiple linear regression and to 0.99 obtained from dimensional analysis. The model obtained from the dimensional analysis considers the change in diameter than the tube suffers the water pressure. Both models are easy to use.

Nos projetos hidráulicos de irrigação são contabilizadas as perdas de carga totais, que seriam as perdas contínuas ou principais e as localizadas, objetivando maximizar a uniformidade de distribuição de água, caracterizando um conjunto motobomba adequado ao sistema de irrigação e com isso, minimizando os custos anuais e de implantação do projeto. Com o uso da informática, problemas de cálculos complexos são resolvidos com muita facilidade; desta forma pode-se aplicar modelos mais complexo para calculo da perda de carga nos sistemas de irrigação, resultando em valores mais próximos da realidade, com maiores riquezas de detalhes. A perda de carga representa a dissipação de energia da água em forma de calor, ao longo da tubulação, decorrente da resistência ao escoamento oferecida pela viscosidade do fluido e pela inércia das partículas. É variável de acordo com o tamanho das rugosidades da parede do tubo, diâmetro da tubulação e com a velocidade da água. A indústria de plásticos e seus derivados, com o auxilio da engenharia, tem aprimorado a qualidade dos materiais destinados à fabricação dos tubos, principalmente de polietileno. A utilização de tubos fabricados de matérias plásticos, de menor custo, destinados à irrigação tem aumentado nos últimos anos. A flexibilidade desses tubos traz como consequência o aumento do diâmetro interno com o aumento da pressão, fato este já observado em pesquisa e que não são levados em consideração pelos equacionamentos matemáticos utilizados para determinação da perda de carga. O presente trabalho propõe um modelo onde leva em consideração o módulo de elasticidade (E) do tubo para determinar a alteração do diâmetro em tubos elásticos provocada pela pressão, afetando assim a determinação da perda de carga contínua. Conhecer detalhadamente a causa da perda de energia, com intuito de cada vez mais otimizar a energia gasta por área irrigada no cenário brasileiro, passa a ser de fundamental importância. O Modelo Elástico proposto associado à Equação Universal, apresentou índice de desempenho médio de 0,9 sendo considerado com uma estimativa muito boa da realidade. / Total head losses are accounted in the irrigation hydraulic projects, that would be the continuous losses and the local head losses, aiming to maximize the uniformity of water distribution, characterizing an adequate pump set to the irrigation system e thus, minimizing the project implantation and annual costs. With informatics support, complex calculation problems are solved with ease, therefore it is possible to apply more complex models for head loss calculation in the irrigation system, resulting in values closer to the reality, with greater details. The head loss represents the water energy dissipation as heat, along the piping, due to the resistance to the flow offered by the fluid viscosity and by the particles inertia. It is variable according to the size of the rugosities of the pipe wall, piping diameter and the water velocity. plastic industry and its derivates, with engineering support, have improved the quality of the materials for the pipe manufacturing, mainly polyethylene. The usage of plastic material pipes for irrigation, of lowest cost, has risen in the latest years. The flexibility of these pipes leads to the internal diameter increase with pressure increase, fact already observed in research and that are not taken into account by mathematics equating used to determine the head loss. This paper proposes a model where it takes into account the elastic module (E) of the pipe to determine the diameter alteration in elastic pipes due to the pressure, affecting the determination of continuous head loss. Elastic Module proposed associated to Universal Equation, showed average performance rate of 0,9% being considered a extremely good estimative of reality.

Os estudos focando a otimização do reforço dos tubos de concreto para obras de saneamento são importantes por estes componentes estarem vinculados a grandes necessidades sociais que ainda atingem o Brasil e outros países em desenvolvimento bem como pelo fato destes componentes serem produzidos em série, o que gera economia de escala. Neste sentido, a utilização de fibras como reforço dos tubos trás consigo um grande número de vantagens aplicativas e de desempenho. A tendência internacional de busca por um consenso no dimensionamento e controle do concreto reforçado com fibras (CRF) como material estrutural está sendo direcionada para o fib Model Code 2010. Geralmente, para a caracterização do CRF são utilizados os ensaios de flexão de vigas. Porém, a moldagem desses corpos de prova para o controle do CRF dos tubos apresentou resultados inadequados em estudos anteriores. A definição do reforço ótimo de tubos de CRF através da tentativa e erro no ensaio de compressão diametral do componente deve ser evitada pelos elevados gastos (financeiros, de material e tempo) associados a esta metodologia. O projeto deve ser atingido através de modelos confiáveis que possam otimizar o reforço através da previsão adequada do desempenho do componente. Da mesma forma, deve-se obter procedimentos de controle do material que sejam concatenados com os procedimentos de controle do produto. Neste sentido, esta tese propõe uma metodologia para a caracterização e controle do comportamento mecânico do CRF para a produção de tubos, que permita modelar o comportamento do componente no ensaio de compressão diametral e verificar sua adequação a uma aplicação estrutural. O estudo foi dividido em três fases principais. Na primeira houve a avaliação de um método de ensaio alternativo ao de flexão de prismas para o controle do CRF. Na segunda fase experimental houve a incorporação de modificações no método de ensaio de compressão diametral do componente de modo a aproximá-lo à filosofia do fib Model Code 2010. Nesta etapa foram avaliados tubos com reforço de fibras de aço, macrofibras poliméricas e vergalhões para comprovar a pertinência da nova metodologia de ensaio. Na terceira fase do estudo foi realizada uma simulação numérica para previsão de comportamento dos componentes ensaiados utilizando os parâmetros do material caracterizados através do método de ensaio alternativo validado na primeira fase. Os resultados obtidos na modelagem foram comparados com o resultado experimental do ensaio do componente de modo a validar a metodologia proposta. Os resultados demonstraram a adequação do ensaio Barcelona para a caracterização e controle do comportamento mecânico do CRF destinado à produção de tubos. Essa caracterização poderá subsidiar simulações numéricas do comportamento do componente no ensaio de compressão diametral. Com isto, ábacos de projeto de tubos de concreto reforçados com diferentes tipos de fibras poderão ser desenvolvidos, identificando as classes resistentes que serão atendidas dependendo do diâmetro do tubo e do teor de fibras empregados. Esta tese aponta também para a necessidade de uma revisão na normalização vigente, estabelecendo critérios relacionados ao comportamento pós-fissuração que avaliem o estado limite de serviço e o estado limite último. Isto permitirá uma avaliação homogênea do tipo de reforço e tornará mais adequada a comparação entre distintos tipos de reforço (fibras ou convencional). / The international trend for a consensus about the design and control of fibre reinforced concrete (FRC) as a structural material is based on the fib Model Code 2010. Generally, in order to characterize the FRC, bending tests are used. However, the moulding of these control test specimens of the FRC pipes is not quite simple as has been shown by previous studies. The design of FRC pipes through trial and error in the component-crushing test should be avoided. This test shall be limited to the acceptance control or final validation of a new component, designed through reliable models that optimize the reinforcement and the component performance. These models should allow both design and prediction of the component behaviour related to the quality control. In that sense, this thesis proposes a methodology for characterizing and controlling the mechanical behaviour of FRC for the production of pipes. This study allows modelling the component behaviour in crushing test and verifying their suitability for structural application. The methodology considered consisted in three main topics: evaluation of an alternative method of FRC control test; modification of the procedure of the crushing test method in order to approach the fib Model Code 2010 philosophy, and prediction the mechanical behaviour of the components comparing numerical simulation results with experiments results. In this last topic, the characterization of the materials performance by the alternative test method was considered. The results indicated that the Barcelona test is suitable in order to characterize and control the mechanical behaviour of the FRC used for the production of pipes. This characterization is able to support numerical simulations of the component behaviour in crushing test. It allows the development of design tables identifying the pipes resistant classes considering a variety of parameters such as types and contents of fibres and pipes diameters. This thesis also points out the need for a review of the current standards, establishing parameters related to the post-cracking behaviour to assess the serviceability limit state and the ultimate limit state. This allows a homogeneous evaluation of the reinforcement type and makes it more suited to comparing different types of reinforcement (fibre or conventional).

Orientador: Paulo Roberto Mei / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-19T00:26:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Belloto_HumbertoJesuino_M.pdf: 5308190 bytes, checksum: 1a5267190a7db08ed3b659370b64f95a (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: O tubo de aço carbono com alto teor de manganês St52 (Norma DIN 1.0580) sem costura, com 8 mm de diâmetro externo e 3 mm de diâmetro interno, atualmente utilizado no sistema de combustível de motores eletrônicos a diesel com pressões de trabalho de até 1300 bar, apresentou problemas nos testes de durabilidade. O rompimento do tubo foi consequência das trincas internas originadas no processo de laminação, denominadas descontinuidades. O tubo de fabricação nacional, atualmente utilizado nos motores, foi comparado com um importado e os resultados dos testes encontrados determinaram qual deles teria maior vida à fadiga. São apresentados nesta dissertação o processo de fabricação do tubo com as suas vulnerabilidades, os testes de fadiga comparando as durabilidades dos tubos nacionais e importados, o efeito do processo de autofretagem e os ensaios metalográficos. Os resultados levaram a concluir que o tubo nacional não atende as solicitações de trabalho do motor e a solução imediata é a utilização do tubo importado. A recomendação para trabalhos futuros seria o estudo de melhoria no processo de laminação para diminuição do nível de descontinuidades internas tubos nacionais / Abstract: The carbon steel with high manganese in accordance with Din 1.0580 (St52) seamless 8 x 3 mm diameter has been used into fuel injection system of the electronic diesel king with pressure up to 1300 bar. This tube presented short life on durability tests due to inner cracks created during rolling process. The tube produced in Brazil and used nowadays in was compared with an imported one using a fatigue test. It is shown on this work the manufacturing tube process, the fatigue test applied to the national and imported tubes and the e effects. The results showed that the national tube does not meet the necessary requirements and the immediate solution is to use the imported one. It is recommended further used on the rolling process to reduce the internal roughness of the tubes produced in Brazil / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica

[pt] Em Influência de defeitos cilíndricos sobre o limite de resistência de anéis de resina éster vinílica reforçada com fibras de vidro é realizado um estudo da influência de defeitos sobre a resistência mecânica de um tubo compósito de resina vinil éster reforçada com fibras de vidro picadas e contínuas. Os defeitos, com geometria cilíndrica, são artificialmente fabricados e têm suas dimensões (raio e profundidade) variados. A resistência mecânica do material foi avaliada através do ensaio de tração de anéis previsto na norma ASTM D 2290. Os resultados são analisados pelo método da ANOVA, obtendo-se, assim, a significância das variáveis relacionadas ao defeito (raio e profundidade). Realiza-se também a modelagem por elementos finitos do ensaio de tração, a fim de se avaliar o comportamento mecânico do material durante o ensaio. / [en] Cilindrical defects influence on the tensile strength of fiberglass reinforced vinyl ester composite rings investigates the influence of defects on the mechanical strength of a fiberglass reinforced vinylester composite pipe. The defects are manufactured in cilindrical shape with dimensions (radius and depth) varying over a selected range. The samples are tested in accordance with the ASTM D 2290 standard and the results are analyzed by the ANOVA method. A finite element model of the test is made in order to investigate the mechanical behaviour of the material during testing.