[pt] A avaliação estrutural de dutos com defeitos de corrosão
vem sendo estudada desde o final da década de 60. A
partir dos conceitos da Mecânica da Fratura, foram
elaboradas expressões semi-empíricas que permitiram
estimar a pressão de ruptura de defeitos de corrosão.
Desde então, essas expressões foram sendo ajustadas e
aprimoradas por testes de ensaios destrutivos e análise de
elementos finitos. Os principais métodos desenvolvidos
são o ASME B31G, 085dL, Effective Area, DNV RP F-101
(defeitos isolados) e DNV RP F-101 (defeitos complexos).
Esta tese foi elaborada utilizando alguns dos ensaios
programados para o projeto Produt 600536, e parte dos
seus resultados foi aproveitada neste projeto. Para o
trabalho de tese, foram utilizados cinco espécimes
tubulares de aço API 5L X46, com 3,0 m de comprimento
aproximado, diâmetro nominal de 457,2 mm e espessura
nominal de 6,35 mm. Estes espécimes continham defeitos
reais de corrosão interna, do tipo longo, localizados na
geratriz inferior, e foram retirados do oleoduto Orbel I,
pertencente à Petrobras, durante a sua obra de
reabilitação, em 2001. Os defeitos de corrosão foram
mapeados com medições manuais por ultra-som espaçadas em
20 mm e com medições mecanizadas CSCAN espaçadas em 5mm.
Para cada espécime, foram realizados ensaios de tração em
4 corpos de prova, sendo 2 corpos retirados
transversalmente e 2 longitudinalmente. Estes espécimes
foram instrumentados com extensômetros de resistência
elétrica e pressurizados até a ruptura. Para cada
espécime, foram levantados diversos perfis de corrosão em
função do comprimento estabelecido para o defeito e do
tipo de medição (manual ou mecanizada). A pressão de
ruptura foi estimada pelas equações dos métodos ASME
B31G, 085dL, Effective Area, DNV RP F-101 (defeitos
isolados) e DNV RP F-101 (defeitos complexos),
utilizando planilha Excel e/ou os programas
computacionais RSTRENG e DNV RP F-101. Os valores de
pressão de ruptura estimados para os espécimes,
utilizando os métodos acima relacionados, foram
comparados com as pressões de ruptura reais, obtidas nos
ensaios de pressão. Os resultados confirmaram o
conservadorismo embutido no método ASME B31G e
comprovaram que os métodos Effective Area e DNV RP-F101
(complexo), que utilizam o perfil de corrosão, apresentam
resultados melhores que os métodos ASME B31G e 085dL
e podem ser considerados uma boa ferramenta para avaliar
defeitos de corrosão, considerando somente carregamento
de pressão interna. / [en] Structural assessment of pipelines with corrosion defects
has been studied since the late 1960s. From the principles
of fracture mechanics, semi-emprical mathematical
expressions have been developed for predicting burst
pressure of corroded pipes. Subsequently, these expressions
have been modified and calibrated based on the results from
finite element analyses and laboratory burst tests. The
main methods are ASME B31G, Modified B31G (version 0.85 dL),
Effective Area and DNV RP-F101 for single and complex
shaped defects. This thesis was done utilizing some
laboratory tests from Produt 600536 Project. For
this study, five specimens with 3.0 meters each were
removed from Petrobras pipeline (Orbel I), during its
rehabilitation. The pipe material was API 5L X46,
18 diameter and 0.25 wall thickness. These specimens had
real internal corrosion with very long defect length, at
the 6:00 o`clock position. The corrosion defects were
mapped by manual ultrasound, at 20 mm intervals, and
mecanized ultrasonic measurements CSCAN at 5 mm intervals.
For each pipe, the yield strength and ultimate strength
were determined by tension tests of 4 specimens, 2
removed from transverse and 2 longitudinal. Every pipe
specimen was monitored by strain gages and pressurized up
to the point of rupture. For each specimen different
profiles were determined depending on the length defined
for the defect and for the intervals of measurements. The
burst pressure was predicted by the following methods: ASME
B31G, Modified B31G (version 0.85 dL), Effective Area and
DNV RP-F101 for single and complex defects. These predicted
rupture pressures were compared with the real burst
pressures. The results confirmed the conservatism of the
ASME B31G method and demonstrated that the Effective
Area and DNV RP-F101 for complex shaped defects methods can
be considered good for evaluating longitudinal corrosion
defects, considering only internal pressure load.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:puc-rio.br/oai:MAXWELL.puc-rio.br:4134 |
| Date | 17 November 2003 |
| Creators | RICARDO DIAS DE SOUZA |
| Contributors | JOSE LUIZ DE FRANCA FREIRE |
| Publisher | MAXWELL |
| Source Sets | PUC Rio |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | TEXTO |
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