[pt] Durante o tempo em serviço, estruturas e componentes de equipamentos
podem falhar e causar acidentes. Isto geralmente conduz a danos materiais
podendo, ainda, causar perda de vidas humanas e danos ambientais.
Frequentemente, os eventos danosos são originários de falhas de materiais e de
fabricação, sobrecargas não previstas ou outros problemas oriundos do tempo de
operação ou deficiência de manutenção de um componente. Neste estudo, com
base numa análise de propagação de trinca superficial submetida a carregamento,
se avaliou a integridade de um flange da conexão de topo de uma linha flexível,
sob condições criogênicas de operação. Quando em serviço, a falha deste conector
pode ocasionar interrupções na produção, dano a equipamentos e meio ambiente,
bem como fatalidades em plataformas offshore de petróleo. As linhas (dutos)
flexíveis utilizadas para injetar gás CO2 nos reservatórios de petróleo no país
trabalham submetidas a elevadas pressões internas (da ordem de 10.000 psi), o
que aumenta o risco de falha do componente. Além disto, a selagem da conexão
flangeada pode falhar e provocar um vazamento de fluido gasoso, proporcionando
uma queda acentuada da temperatura local e potencializando a fratura frágil do
componente. O cenário proposto para o estudo foi relacionado a possível falha na
vedação do anel BX, localizado entre a conexão da linha flexível e a plataforma
de petróleo. A metodologia foi dividida em duas etapas: a primeira corresponde à
análise global linear elástica do conector na ausência de trincas e baseada no
método de elementos finitos (MEF). Na segunda etapa da análise, se introduziu
uma trinca no conector na região com os maiores níveis de tensão e onde é
possível realizar ensaio por líquido penetrante. Assim, o estudo se concentrou na
conexão flangeada do conector, adotando como um aço com 9 por cento de níquel em sua
composição química, liga ferrosa de larga aplicação em tanques de armazenagem
de GNL. Se buscou avaliar a resistência à fratura do material através da
associação de condições severas de carregamento, baixas temperaturas e tamanho
de trinca em flanges de dutos flexíveis, conforme critério severizado da norma
API 6A. Desta maneira, se espera contribuir para que a indústria offshore de
petróleo tenha mais uma opção de material para ser adotado na fabricação de
conectores de topo das linhas flexíveis que trabalhem em condição criogênica. / [en] During the time in service, structures and equipment components can fail and cause accidents. This usually leads to damage and may also cause loss of human lives and environmental damages. Often, harmful events are originated from materials and manufacturing faults, unforeseen overloads or other problems arising from the operation time or component maintenance deficiencies. In this study, based on the analysis of surface crack propagation under loading, was assessed the integrity of a top connecting flange of a flexible line operation under cryogenic conditions. When in service, the failure of this connector may cause production disruptions, damages to the equipment and the environment, as well as human fatalities on offshore oil platforms. In Brazil, flexibles lines (ducts) used to inject CO2 gas in oil reservoirs work subjected to high internal pressures (of the order of 10,000 psi), which increases the risk of a component failure. Moreover,
the damaged flange may cause leakage of gaseous fluid resulting in very low local temperatures and resulting in brittle fracture enhancing of the component. The scenario proposed in this study is related to a possible seal BX ring failure which is located between the flexible line connection and the oil platform. The methodology was divided into two stages: the first corresponds to the linear elastic global analysis of the connector in the absence of cracks and based on the finite element method (FEM). In the second stage of analysis, it introduced a crack on the connector in the region with the highest stress levels and where it is
possible to test for penetrant. Thus, the study focused on the flange connection connector, adopting as a steel with 9 per cent nickel in its chemical composition, ferrous alloy wide application in LNG storage tanks. He sought to evaluate the fracture resistance of the material through the combination of severe loading conditions, low temperatures and 9 cracks in flanges of flexible ducts as severe criteria standard API 6A standard. Thus, it is expected to contribute to the offshore oil industry has one more material option to be adopted in the manufacture of top connectors of the flexible lines working in cryogenic condition.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:puc-rio.br/oai:MAXWELL.puc-rio.br:29715 |
| Date | 20 April 2017 |
| Creators | MARCUS VINICIUS COMODO LAURIA DE FARIA |
| Contributors | MARCOS VENICIUS SOARES PEREIRA |
| Publisher | MAXWELL |
| Source Sets | PUC Rio |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | TEXTO |
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