Os tubos flexíveis são amplamente utilizados na produção de petróleo offshore, para transporte de petróleo bruto, óleo e gás natural. Pelo fato de operarem em um ambiente muito agressivo e estarem sujeitos a diversos tipos de carregamentos como pressão interna, pressões externas, tração, compressão, flexão e torção, eles possuem uma estrutura bastante complexa composta por diversas camadas concêntricas, com finalidades estruturais diversas, que interagem entre si. Em termos de carregamento, a compressão, em especial, seja ela dinâmica ou estática representa um problema para estes tubos. Embora eles sejam projetados para suportar altas cargas de tração, por meio de armaduras metálicas helicoidais, têm resistência limitada para cargas de compressão. A presença de tais esforços pode causar falhas por instabilidade radial das armaduras de tração. Este modo de falha, conhecido há mais de duas décadas, é denominado birdcaging, devido à forma característica assumida pelas armaduras. Além dessa instabilidade radial, as armaduras podem sofrer uma instabilidade lateral, a qual é igualmente catastrófica para os tubos flexíveis. Este trabalho consiste em uma investigação destes modos de falha com base em modelos numéricos, usando o Método dos Elementos Finitos. Com tais ferramentas, objetiva-se estudar a mecânica dos fenômenos de instabilidade de armadura de tração, juntamente com os efeitos causados pela alteração de parâmetros construtivos e ambientais nestes modos de falha. / Flexible pipes are widely employed in offshore oil production. Their functions include transporting of crude oil, natural gas, chemicals and water injection. Since they operate in aggressive environments and are subjected to loads such as internal and external pressure, tension, compression, bending and torsion, these pipes are built with a complex multilayered structure. In terms of loading, compression, specially, dynamic or static, present a problem to these pipes. Their tensile armor layers are particularly designed to withstand high levels of tension, but not for compression. The presence of such loads may cause radial instability failure on the armor layers. This failure mode, known for almost three decades, is called birdcaging, due to the peculiar shape assumed by the armor tendons at the post-buckling. Besides radial instability, the tensile armor layers may also suffer from lateral instability, which is equally catastrophic in the operation of flexible pipes. This work consists on an investigation of these failure modes based on numerical models, using the Finite Element Method. With these tools, the mechanism that governs these instability phenomena can be understood, along with the effects caused by the alteration of design and environmental parameters on the failure modes.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Joints represent a discontinuity in the homogeneity of the material that results in localized tensions which often starts failure becoming inevitable introduced in piping systems. The extensive use of composite materials in piping systems is still limited and this is due to the need to study new types of joints for composite pipes connections, and the study of fibers used and their arrangement, the resin to be used, and mechanical behavior of materials and joints to failure. The work aims to prepare, characterize and evaluate the performance of the hybrid composites based on epoxy resin / fiber using coir dust as filler for application in production of joints by filament winding. Specimens were produced from two polymer systems based on epoxy (DGEBA) with different cure cycles containing different percentages of filler. Then, unidirectional hybrid composites were produced: resin/filler/glass "E" fiber and resin/filler/carbon fiber. The characterization of materials and the effect of the addition of filler were carried out using tensile tests, thermal analysis (differential scanning calorimetry, thermogravimetry and dynamic mechanical analysis), Fourier transform infrared, optical microscopy and scanning electron microscopy. Finally, composite joints were produced using the technique of filament winding, and their performance in connection composite tubes tested under hydrostatic pressure. The presence of filler at epoxy resins modifies the viscoelastic and mechanical properties, and failure modes, but does not affect the degradation profile and the cycle of cure. The hybrid composite of carbon fiber and epoxy resin cured at room temperature showed improvement in tensile properties, about 37.5%, for the addition of 10% filler, which is not observed for the other composites. The joints produced with glass E fibers and epoxy resin had a performance 13% lower, on average, than the standard tube, and the typical failure mode was leakage varying the failure s location. / As junções representam uma descontinuidade na homogeneidade do material que resulta em tensões localizadas, onde frequentemente se inicia a falha, tornando-se inevitável sua introdução em sistemas de tubulação. O uso extensivo de materiais compósitos em sistemas de tubulação ainda é limitado. E isso se deve à necessidade do estudo de materiais considerando as fibras utilizadas e seus arranjos, da resina a ser empregada, do comportamento mecânico dos materiais empregados e das técnicas de processamento, além do desenvolvimento de juntas para conexões das tubulações de compósito e o comportamento da junção até a falha. Este trabalho visa preparar, caracterizar e avaliar o desempenho de compósitos híbridos à base de resina epóxi/fibra utilizando como carga pó de coco e avaliar a viabilidade de produção de juntas por enrolamento filamentar. Foram produzidos corpos de prova poliméricos a partir de dois sistemas à base de epóxi (DGEBA) com diferentes ciclos de cura contendo diferentes porcentagens de carga. Em seguida, foram produzidos compósitos híbridos unidirecionais resina/carga/fibra de vidro E e resina/carga/fibra de carbono. A caracterização dos materiais e o efeito da adição da carga foram realizados através de ensaios mecânicos de tração, análises térmicas (calorimetria diferencial de varredura, termogravimetria e análise dinâmico-mecânica), infravermelho com transformada de Fourrier, microscopia óptica e eletrônica de varredura. Por fim, foram realizados ensaios hidrostáticos de pressão interna das juntas em conexão de tubos compósitos. A presença da carga nos sistemas epóxi modifica as propriedades mecânicas e viscoelásticas e os modos de falha, porém não afeta o perfil de degradação nem o ciclo de cura das resinas. O compósito híbrido com fibra de carbono e resina de cura ambiente apresentou melhora nas propriedades de tração, em torno de 37,5%, devido à adição de 10% de carga, o que não foi verificado para os demais compósitos. As juntas produzidas com fibra de vidro do E e resina epóxi apresentaram desempenho 13% menor, em média, que o tubo padrão, e o modo de falha típico foi o vazamento, variando-se o local da falha.

Neste trabalho, é apresentada uma análise de estabilidade linear para um sistema flowline-riser. O modelo utiliza as equações de continuidade para as fases líquidas e gasosas e uma equação de momento para a mistura onde são considerados os efeitos de atrito. A mistura água-óleo é modelada de forma homogênea. Para a determinação da fração de vazio, adota-se o modelo de fluxo de deriva, baseado em várias correlações drift. Se o escoamento é estratificado a fração de vazio é modelada através do modelo de equilíbrio local de Taitel e Dukler (1976). Para a caracterização dos fluidos é adotado um modelo de equilíbrio de fase black-oil onde a transferência de massa é considerada entre as correntes óleo e gás em função das condições locais de pressão e temperatura. É considerada a abordagem de parâmetros distribuídos, onde diversas geometrias com discretização variável podem ser consideradas tais como riser em catenária e riser lazy wave. Para realizar a análise de estabilidade linear, as equações do modelo são linearizadas em torno do estado estacionário e discretizadas pelo método das diferenças finitas, onde foi utilizado um programa escrito em Matlab. A partir do sistema linearizado, é avaliada a estabilidade do estado estacionário pelas raízes do polinômio característico, que são solução do problema de autovalores e autovetores. É avaliada a convergência numérica do modelo e mapas de estabilidade são apresentados para vários sistemas de produção de petróleo. Os resultados obtidos numericamente são comparados com pontos operacionais de sistemas reais de produção de petróleo. Observou-se que o modelo convergiu para todos os casos avaliados e apresentou ótima concordância com os dados de campo. / This work presents a linear stability analysis for a flowline-riser system. The model considers continuity equations for the liquid and gas phases, and a momentum equation for the mixture that accounts for friction effects. The water-oil mixture is modeled as being homogeneous. The void fraction is determined by using the drift-flux model based on several drift correlations. For stratified flow, the void fraction is expressed by the local equilibrium model of Taitel and Dukler (1976). Fluid characterization uses a black-oil model that considers mass transfer between the oil and gas flows as a function of the local pressure and temperature conditions. In the proposed approach with distributed parameters, several geometries with variable discretization can be considered, such as catenary and lazy wave risers. To perform the linear stability analysis, the equations of the model are linearized around the stationary state and discretized using the finite difference method, implemented using custom-written code in Matlab. From the linearized system, the stability of the steady state is evaluated by computing the roots of the characteristic polynomial equation of the eigenvalues and eigenvectors problem. Convergence of the numerical model is evaluated and stability maps for several oil production systems were presented. Numerical results were compared with the actual measurements of oil production systems. The model converged in all cases tested and presented an excellent agreement with field data.

A aplicação de nanofluidos em tubos de calor em geral apresenta resultados experimentais satisfatórios em estudos buscando obter uma redução na resistência térmica do tubo de calor. No entanto, os estudos computacionais existentes associando tubos de calor e nanofluidos apresentam resultados conflitantes e carecem de uma discussão mais aprofundada a respeito da validade dos modelos utilizados para a representação computacional do comportamento de um nanofluido em tubo de calor, especialmente utilizando materiais e fluidos não convencionais como nanotubos de carbono ou etilenoglicol. Assim, o presente estudo busca avaliar a exatidão e a precisão obtida em uma série de simulações computacionais utilizando diferentes equações disponíveis na literatura para a modelagem de um nanofluido em um tubo de calor por meio da comparação com dados experimentais da literatura. Esta modelagem utiliza o método dos volumes finitos e permite determinar o efeito da variação dos modelos de propriedades e da concentração volumétrica de um nanofluido nos campos de temperaturas e nas resistências térmicas resultantes das simulações. Os resultados obtidos apresentam concordância com o comportamento esperado do ponto de vista qualitativo, mas falham em representar quantitativamente o comportamento da seção do evaporador dos tubos de calor estudados, apresentando variações máximas entre 1,5% e 23,9% em relação às temperaturas medidas experimentalmente. Isso pode ser justificado pelo fato de que a modelagem do fenômeno de ebulição de um nanofluido é mais complexa do que a modelagem utilizada atualmente em simulações computacionais. Essa consideração possui suporte na literatura e cria possibilidades para pesquisas futuras. / Application of nanofluids in heat pipes usually presents satisfactory experimental results in studies seeking to reduce the thermal resistance of the heat pipe. However, the existing computational studies connecting heat pipes and nanofluids present conflicting results and lack a deeper discussion regarding the validity of the models currently used for the computational representation of the behavior of a nanofluid in a heat pipe, especially using unusual materials and fluids, like carbon nanotubes or ethylene glycol. Thus, the present study seek to analyze the accuracy and the precision obtained in a set of computational simulations using pre-established equations for the modeling of a nanofluid in a heat pipe by using a direct comparison with existing experimental data. This modeling uses the finite volume method and permits to determine the effect of the variation of the properties models and the volume fraction of a nanofluid in the resulting temperature fields and the thermal resistances of the simulations. The obtained results show agreement with the expected behavior qualitatively, but fail to represent the phenomenon quantitatively, presenting maximum variations between 1,5% and 23,9% comparing to the experimentally measured average temperatures. This is justified by the hypothesis that the ebullition phenomenon modeling is more complex than the modeling currently used for computational simulations. This hypothesis is supported by the literature and creates possibilities for future researches.

A presente pesquisa trata de um estudo experimental da transferência de calor e da perda de carga de fluidos refrigerantes puros e suas misturas em mudança de fase convectiva no interior de tubos lisos e aqueles dotados de ranhuras internas. Para tanto, foi desenvolvido um equipamento experimental cujo componente básico é composto por um tubo horizontal, aquecido por intermédio de uma resistência elétrica do tipo fita, aderida à superfície externa do tubo. As condições de ensaio variaram numa ampla faixa, permitindo cobrir as condições verificadas na maioria das instalações frigoríficas. Os resultados experimentais foram agrupados em duas faixas de velocidades mássicas: elevadas (G > ou = 200 kg/s.m2), onde prepondera o padrão anular de escoamento, e reduzidas (G < 200 kg/s.m2), predominando o padrão estratificado. Os principais parâmetros que afetam o coeficiente de transferência de calor, tais como, velocidade mássica, fluxo de calor, tipo de refrigerante, temperatura de evaporação e diâmetro do tubo foram analisados. O desempenho termo-hidráulico, relativo ao efeito combinado da transferência de calor e da perda de carga dos tubos ranhurados, foi sensivelmente superior quando comparados aos tubos lisos. A análise dos resultados experimentais permitiu a proposição de correlações para a perda da carga, avaliada através do multiplicador bifásico, &#966L, e para coeficiente de transferência de calor, em tubos lisos e ranhurados. As correlações propostas se mostraram adequadas para aplicações práticas, proporcionando desvios reduzidos em relação aos resultados experimentais. Destacam-se as correlações obtidas para o multiplicador bifásico para tubos microaletados e para o coeficiente de transferência de calor para vazões reduzidas em tubos lisos. Diversos registros fotográficos dos principais padrões de escoamento foram levantados, tendo sido importante na análise e entendimento da mudança de fase. / Present research deals with an experimental study of the heat transfer and pressure drop of pure and mixtures of refrigerants undergoing convective boiling inside horizontal smooth and microfin tubes. An experimental apparatus has been developed and constructed whose main component is a horizontal tube electrically heated. Experimental results have been grouped into two mass velocity ranges: the one corresponding to mass velocities lower than 200 kg/s.m2, where the stratified flow pattern is dominant, and that for mass velocities higher than 200 kg/s.m2, where typically the annular flow pattern can be found. Effects over the heat transfer coefficient of physical parameters such as mass velocity, heat flux, diameter, saturation temperature, and refrigerant have been investigated and analyzed. It has been found out that the thermo-hydraulic performance of microfin tubes is better than that of the smooth ones. Empirical correlations have been proposed for both the two-phase flow multiplier and the heat transfer coefficient for different ranges of operating conditions as well as for smooth and microfin tubes. Results from the proposed correlations can be deemed adequate for practical applications given the limited dispersion obtained with respect to their experimental counterpart. Noteworthy are the results obtained from correlations for both the two phase flow multiplier for microfin tubes and the heat transfer coefficient for the lower range of mass velocities in smooth tubes. Finally, worth mentioning is the photographic essay developed in present research involving the flow patterns that occur under convective boiling of refrigerants in horizontal tubes.

Orientador: João Alberto Venegas Requena / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-23T22:44:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sepulveda_BarbaraDanielaGiorgini_M.pdf: 5435418 bytes, checksum: 5d55af89b27e919b7c819e297b4cf056 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Este artigo apresenta o estudo da influência das ligações no comportamento das estruturas treliçadas compostas por perfis tubulares de aço. As ligações em treliças de aço são normalmente projetadas para união de barras por meio de chapas que garantam a transmissão e equilíbrio das forças. No caso em particular de treliças que utilizam perfis tubulares de aço as ligações são projetadas sem chapas. As barras são unidas diretamente por meio de soldas nos contatos dos perfis que são cortados geometricamente exatos para o ajuste da ligação. Este procedimento aumenta a produtividade de fabricação além de dar um aspecto visual melhor para a estrutura. Dependendo da geometria da ligação podem ocorrer excentricidades dos eixos provocando a introdução de momentos fletores, que quando não puderem ser evitados, devem ser levados em consideração não só no cálculo da ligação como também na determinação dos esforços da treliça. Outro aspecto importante é a análise do colapso da ligação que pode ocorrer quando uma barra é associada à outra de forma inadequada na ligação direta, sendo variados os tipos de falhas. Portanto, será analisada a influência das ligações no comportamento da estrutura a partir de gráficos baseado no estudo das equações de força resistente das ligações tubulares circulares. Este estudo gráfico permitiu a criação do processo de cálculo, denominado Processo Simplificado, que orientam para as combinações de perfis que atendam as exigências geométricas e de força resistente das ligações durante o dimensionamento de barras. O processo é baseado em de tabelas de cálculo desenvolvidas para a orientação de um bom projeto de estrutura treliçada considerando ou evitando estas influências sem onerar o projeto final / Abstract: This paper presents the study of connections influence in the behavior of hollow sections truss structures. Joints in steel trusses are usually designed considering sheets that will ensure the transmission and balance of forces. In particular case of trusses using hollow sections steel connections are designed without plates. The beams are directly welded to steel sections which are geometrically cut to fit the joint. This increases manufacturing productivity in addition to give the structure a better visual appearance. Axes eccentricities can occur depending on connection geometry resulting in introduction of bending moments. When this eccentricity cannot be avoided, it has to be taken into account in joint design and also in determining truss efforts. Another important aspect is analysis joint collapse which can occur when a beam is improperly associated to another beam, which can produce many kinds of fails. Therefore, graphics analyses were studied based on circular hollow sections joint strength equations that show the influence of joints on structures. The Simplified Process, created after graphics studies, shows the valid combinations of circular hollow sections geometry and strength during beam structure design verification. This process is based on tables developed to orient a good truss project considering or avoiding this influences without raising budget on final design / Mestrado / Estruturas e Geotécnica / Mestra em Engenharia Civil

A extração cada vez maior de recursos da natureza e o grande volume de lixo descartado nos aterros sanitários alertam para a necessidade de se promover a reciclagem e a reutilização de resíduos para se gerarem novos materiais, inclusive, no setor da construção civil. Com base nisso e a partir de um estudo sobre as obras arquitetônicas em que Shigeru Ban construiu painéis de vedação com tubos de papelão, este trabalho desenvolveu uma proposta de painéis de vedação vertical de tubos de papelão e fez uma avaliação do seu desempenho estrutural visando a sua utilização no Brasil. Foram realizados ensaios técnicos para avaliar o painel de vedação vertical de tubos de papelão proposto, no que se refere à sua resistência mecânica e ao seu comportamento quando submetido às principais ações sofridas por um painel de vedação vertical. Também foi construída uma célula-teste para avaliar o desempenho técnico e estrutural do painel de vedação vertical de tubos de papelão proposto quando submetido a situações reais de exposição. Os dados obtidos em ambas as avaliações foram levados em consideração para verificar o desempenho geral do painel que se propôs, possibilitando concluir se este é apto ao seu emprego na construção civil no Brasil, e sugerir alguns usos e aplicações para o mesmo. / The increasing extraction of nature resources and the large volume of waste discarded in landfills call for the need to promote recycling and reuse of waste to create new materials, inclusive in the construction industry. Considering this aspect and from a study of the architectural masterpieces where Shigeru Ban built sealing cardboard tubes panels, this study developed a proposal for vertical sealing cardboard tubes panels and assessed their structural performance having in mind their use in Brazil. Technical tests were conducted to evaluate the proposed vertical sealing cardboard tubes panel regarding its mechanical resistance and behavior when submitted to the main actions suffered by a vertical sealing panel. A test cell was also built to evaluate the structural and technical performance of the proposed vertical sealing cardboard tubes panel when submitted to real exposure situations. Data obtained in both evaluations were taken into consideration to verify the general performance of the proposed panel, allowing to conclude whether this is suitable for being used in civil construction in Brazil, and to suggest some usage and applications for it.

O presente trabalho objetiva elaboraruma edição de performance da Improvisação Coral sobre Victimae Paschali de Charles Tournemire, transcrita pelo seu aluno Maurice Duruflé. A edição de performance foi construída através da análise, escolha de registração e elaboração de exercícios técnicos para os trechos difíceis. O livro Guidelines to Style Analysis de Jan La Rue (1970) foi usado como ferramenta analítica, enfocando os cinco parâmetros fornecidos pelo autor: Som, Harmonia, Melodia, Ritmo e Crescimento. A escolha da registração foi delineada a partir de um estudo do órgão da Igreja Sainte Clotilde de Paris e do órgão da Capela São José do Centro Universitário La Salle (Unilasalle) em Canoas, RS (Brasil). Os exercícios técnicos para os trechos difíceis foram gerados a partir de passagens que apresentaram maior demanda durante meu estudo. Por fim, a edição de performance reúne essas informações junto à partitura de maneira sucinta como síntese do trabalho e da construção da minha performance da obra para recital. / The purpose of this study is to present a performance edition of the Choral Improvisation on Victimae Paschali by Charles Tournemire, transcribed by his pupil Maurice Duruflé. The performance edition was constructed based on analysis, choice of registration and the elaboration of technical exercises for the difficult passages. The book Guidelines to Style Analysis by Jan La Rue (1970) was used as an analytical tool, focusing on the five parameters presented by the author: Sound, Harmony, Melody, Rhythm and Growth. The choice of registration was decided based on a study of the organ at the Sainte Clotilde Church in Paris and the organ at St. Joseph´s Chapel of the La Salle University Center (Unilasalle) in Canoas, RS (Brazil). Technical exercises were generated from the passages that proved to be more demanding for me during my practice. Finally, the performance edition contains all of this information as a summary of my work and the preparation of the piece for performance.

The turbulent submerged jets can be found fairly frequently in a great variety of processes, their study is essential in many industrial processes and engineering applications, such as in underwater propulsion, in metallurgical processes, in chemical processes or in the nuclear industry, among others. Within the nuclear world the submerged jets can occur in light water reactors (LWR), in both pressurized water reactors (PWRs) and boiling water reactors (BWR). These submerged jets are usually associated with complex multiphase flows, so that all processes occurring after such injection will be essentially unstable and turbulent. A hypothetical severe accident in a reactor can cause deterioration of the core, so that the fission products can escape from the core and be transported through the primary system and, finally, can be released to the surrounding environment. But if there is a volume of water in the escape pathway of aerosols, a discharge in the shape of submerged jet can occur, whether in a suppression pool (during an accident with loss of power, SBO, in a water reactor boiling BWR) or in the secondary of a steam generator (in an accidental breakage sequence tube / s in U in a steam generator, SGTR, in a pressurized water reactor, PWR). So that there is a capture of aerosols in those volumes, being reduced the amount of them that escape outside. Usually these sequences have been considered only for BWRs and for low discharge velocities, but these may also take place at higher velocities and, as mentioned previously, in PWRs. Throughout this thesis there is a contribution to a better understanding and quantification of natural mitigation processes that occur when a jet is discharged into a volume of water, so that it can be applied to discharges in suppression pools in a SBO sequence (BWRs), and inside of a steam generator during a SGTR event (PWRs). Being the central activity the expansion of SPARC90 code capabilities, so as to be able to quantify the aerosol capture that occurs when the discharge takes place at high velocity (originally the code only was developed to study discharges under globular regime, i.e., injection at low velocity). So the process followed to carry out this work can be divided into several stages. The first one focuses on the literature search for available information, in a specific way on submerged jets and, given the scarce specific information, this has been extended to the literature search of processes with phenomenologies that present analogies with submerged jets. Within this part, it has on the one hand, finding aspects of jet hydrodynamics and on the other, those related to aerosol capture processes. In a second stage, there are aspects of the implementation into the new code subroutines of the expressions found and / or developed in the previous stage. While for the third stage, remains the assessment of the capabilities and behavior of the new models implemented in the code. For this last stage, first, it has been proceeded to conduct a verification process which has been tested the code robustness. And secondly, it has been proceeded to perform a validation process, which has been carried out through the comparison of the results predicted by the code against the limited experimental data that are available under similar conditions to those of the model. Being the comparison against the experimental data satisfactory, showing a marked improvement in the code capabilities. / Los chorros sumergidos turbulentos se pueden encontrar con bastante asiduidad en muy diversos procesos, siendo esencial su estudio en gran cantidad de procesos industriales y aplicaciones ingenieriles, como por ejemplo, en la propulsión submarina, en procesos metalúrgicos, en procesos químicos o en la industria nuclear, entre otros. Dentro del mundo nuclear los chorros sumergidos pueden presentarse en los reactores de agua ligera (LWR), tanto en reactores de agua a presión (PWR), como en reactores de agua en ebullición (BWR). Estos chorros sumergidos llevan asociados complejos flujos multifásicos, de forma que los procesos que tienen lugar tras dicha inyección serán esencialmente inestables y turbulentos. Un hipotético accidente grave en un reactor puede causar el deterioro del núcleo, de forma que los productos de fisión pueden escapar del núcleo y ser transportados a través del sistema primario y, finalmente, pueden ser liberados al medio ambiente circundante. Pero si existe un volumen de agua en la vía de escape de los aerosoles puede tener lugar la descarga en forma de chorro sumergido, ya sea una piscina de supresión (durante un accidente con pérdida del suministro eléctrico, SBO, en un reactor BWR) o el secundario de un generador de vapor (en una secuencia accidental con rotura de tubo/s en U en un generador de vapor, SGTR, en un reactor PWR). De forma que se tiene una captura de los aerosoles en dichos volúmenes, viéndose reducida la cantidad que escapan al exterior. Habitualmente estas secuencias se han considerado solamente para reactores BWR y para descargas a bajas velocidades, pero estas podrían tener lugar también a velocidades mayores y, como se ha dicho con anterioridad, en reactores PWR. A lo largo de esta tesis se ha contribuido a una mejor compresión y cuantificación de los procesos naturales de mitigación que se producen cuando se descarga un chorro en un volumen de agua, de forma que puede ser aplicado para descargas en piscinas de supresión en una secuencia SBO (reactores del tipo BWR), como en el interior de un generador de vapor durante una secuencia SGTR (reactores del tipo PWR). Siendo la actividad central la ampliación de las capacidades del código SPARC90, de forma que sea capaz de cuantificar la captura de aerosoles que tiene lugar cuando la descarga se produce a alta velocidad (originalmente el código solamente fue desarrollado para el estudio de descarga en régimen globular, es decir, inyección a baja velocidad). De modo que el proceso seguido para llevar a cabo el presente trabajo se puede dividir en varias etapas. La primera se centra en la búsqueda bibliográfica de la información disponible, de una forma específica relativa a chorros sumergidos y, dada la escasa información específica existente, esta se ha extendido a la búsqueda bibliográfica de procesos con fenomenologías que presentan analogías con los chorros sumergidos. Dentro de esta parte, se tiene por un lado, la búsqueda de los aspectos relativos a la hidrodinámica del chorro y, por otro, los relativos a los procesos de captura de aerosoles. En una segunda etapa se tienen los aspectos relativos a la implementación dentro de las nuevas subrutinas del código de las expresiones halladas y/o desarrolladas en la anterior etapa. Mientras que para la tercera etapa resta la evaluación de las capacidades y el comportamiento de los nuevos modelos implementados en el código. Para esta última etapa, en primer lugar, se ha procedido a llevar a cabo un proceso de verificación con el que se ha comprobado la robustez del código. Y en segundo lugar, se ha procedido a realizar un proceso de validación, el cual ha sido llevado a cabo a través de la confrontación de los resultados predichos por el código frente a los limitados datos experimentales disponibles en condiciones similares a las introducidas en el modelo. Siendo la comparación frente a los datos experimentales satisfactoria, mostrando una me / Els dolls submergits turbulents es poden trobar amb prou assiduïtat en molt diversos processos, sent essencial el seu estudi en gran quantitat de processos industrials i aplicacions enginyerils, com per exemple, en la propulsió submarina, en processos metal·lúrgics, en processos químics o en la indústria nuclear, entre altres. Dins del món nuclear els dolls submergits poden presentar-se en els reactors d'aigua lleugera (LWR), tant en reactors d'aigua a pressió (PWR), com en reactors d'aigua en ebullició (BWR). Estos dolls submergits solen portar associats complexos fluxos multifàsics, de manera que els processos que tenen lloc després de la dita injecció seran essencialment inestables i turbulents. Un hipotètic accident greu en un reactor pot causar el deteriorament del nucli, de manera que els productes de fissió poden escapar del nucli i ser transportats a través del sistema primari i, finalment, poden ser alliberats al medi ambient circumdant. Però si existeix un volum d'aigua en la via de fuita dels aerosols pot tenir lloc la descàrrega en forma de doll submergit, ja siga una piscina de supressió (durant un accident amb perduda del subministrament elèctric, SBO, en un reactor d'aigua en ebullició, BWR) o el secundari d'un generador de vapor (en una seqüència accidental amb trencament de tub/s en U en un generador de vapor, SGTR, en un reactor d'aigua a pressió, PWR). De manera que es té una captura dels aerosols en els anteriorment dits volums, veient-se reduïda la quantitat d'ells que escapen a l'exterior. Habitualment aquestes seqüències s'han considerat solament per a reactors BWR i per a baixes velocitats de descàrrega, però aquestes podrien tenir lloc també a velocitats majors i, com s'ha dit amb anterioritat, en reactors PWR. Al llarg d'aquesta tesi s'ha contribuït a una millor compressió i quantificació dels processos naturals de mitigació que es produeixen quan es descarrega un doll en un volum d'aigua, de manera que pot ser aplicat per a descàrregues en piscines de supressió en una seqüència SBO (reactors del tipus BWR), com a l'interior d'un generador de vapor durant una seqüència SGTR (reactors del tipus PWR). Sent l'activitat central l'ampliació de les capacitats del codi SPARC90, de manera que siga capaç de quantificar la captura d'aerosols que té lloc quan la descàrrega es produeix a alta velocitat (originalment el codi solament va ser desenvolupat per a l'estudi de descàrrega en règim globular, és a dir, injecció a baixa velocitat). De manera que el procés seguit per dur a terme el present treball es pot dividir en diverses etapes. La primera d'elles se centra en la cerca bibliogràfica de la informació disponible, d'una forma específica relativa a dolls submergits i, donada l'escassa informació específica existent, esta s'ha estés a la cerca bibliogràfica de processos amb fenomenologies que presenten analogies amb els dolls submergits. Dins d'aquesta part, es té d'una banda, la cerca dels aspectes relatius a la hidrodinàmica del doll i, per un altre, els relatius als processos de captura d'aerosols. En una segona etapa es tenen els aspectes relatius a la implementació dins de les noves subrutines del codi de les expressions trobades i/o desenvolupades en l'anterior etapa. Mentre que per a la tercera etapa resta l'avaluació de les capacitats i el comportament dels nous models implementats en el codi. Per a aquesta última etapa, en primer lloc, s'ha procedit a dur a terme un procés de verificació amb el qual s'ha comprovat la robustesa del codi. I en segon lloc, s'ha procedit a realitzar un procés de validació, el qual ha estat dut a terme a través de la confrontació dels resultats predits pel codi enfront de les limitades dades experimentals disponibles en condicions similars a les introduïdes en el model. Sent la comparació enfront de les dades experimentals satisfactòria, mostrant una millora ostensible en les capacitats del codi. / Berna Escriche, C. (2017). Estimation of the radioactive aerosols capture in accidental sequences of nuclear power plants [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/90495 / TESIS

[pt] A integridade de tubulações é um dos aspectos-chave para a operação segura e eficiente das estruturas offshore. Falhas em tubulações podem resultar em consequências econômicas e ambientais significativas, tornando a gestão da integridade de tubulações uma prioridade importante para a indústria. Uma das ferramentas mais eficazes para gerenciar tubulações em serviço é através de testes não destrutivos (NDT, na sigla em inglês). Neste estudo, inspeções de ultrassom e shearografia foram realizadas em tubulações metálicas com reparos compósitos ao longo de aproximadamente dois anos e seus resultados foram comparados. As amostras de tubos de aço com reparos compósitos foram submetidas a pouco mais de 13.500 horas de envelhecimento acelerado por névoa salina, em três diferentes temperaturas. As amostras foram removidas das câmaras de névoa salina em intervalos regulares e inspecionadas usando aparelhos de inspeção em campo. Os resultados mostraram que ambas as técnicas forneceram resultados consistentes entre cada inspeção, embora nem sempre fossem consistentes entre si. Mapas comparando as detecções e a precisão de cada técnica foram fornecidos. A viabilidade de cada técnica como ferramenta de campo para monitorar a integridade das tubulações também foi avaliada com resultados positivos. Além disso, uma metodologia de Arrhenius modificada foi proposta como um primeiro passo para prever a propagação de danos a longo prazo. / [en] Pipeline integrity is one of the key aspects for safe and efficient operation of offshore structures. Pipeline failures can result in significant economic and environmental consequences, making pipeline integrity management a top priority for the industry. One of the most effective tools for managing in-service pipelines is non-destructive testing (NDT). In this study, ultrasound and shearography inspections were performed on composite pipeline repairs over the course of approximately two years and their results were compared. The test samples evaluated were steel pipes with composite repairs and were submitted to just over 13,500 hours of salt-spray accelerated ageing, under three different temperatures. Test samples were removed from the salt-spray chambers at regular intervals and inspected by using field inspection apparatus. The results showed that both techniques provided consistent results between each inspection, although not always being consistent with each other. Maps comparing detections and accuracy of each technique were provided. The feasibility of each technique as a field tool for monitoring pipeline integrity was also evaluated with positive results. Furthermore, a modified Arrhenius methodology was proposed as a first step towards predicting long-term damage propagation.