[pt] Devido à crescente necessidade de aumentar a
disponibilidade de uso
imediato de dutos que sofreram danos por perda de
espessura ou impacto de
objetos estranhos, o uso de reparos tem tido cada vez mais
importância. Neste
trabalho, um novo método para o reparo de dutos com perda
de espessura externa
foi analisado. O reparo consiste na utilização de camadas
metálicas coladas ao
duto com adesivo epóxi. Existem vários tipos de reparos,
mas o proposto tem a
vantagem de ser facilmente aplicável, prescinde de
soldagem, e apresenta módulo
elasticidade alto, o que permite uma redução na deformação
total presente na
região do defeito. Este novo método de reparo tem como
objetivo devolver a
integridade estrutural do duto de uma forma simples e
econômica. Para conhecer o
comportamento e avaliar este tipo de reparo, utilizaram-se
métodos analíticos,
experimentais e numéricos. Fez-se uso da técnica de
elementos finitos pela grande
vantagem de poder considerar a não linearidade do
material, já que foram levadas
em consideração situações de estado limite para o cálculo
das pressões que
originam a plastificação e a ruptura do duto. Foi
desenvolvido um modelo
analítico para o dimensionamento do reparo, que permite
analisar o
comportamento das tensões na região do defeito para cada
pressão aplicada,
procedimento útil em uma seleção ótima do reparo. Na
abordagem experimental
foram testados oito espécimes tubulares: dois sem defeitos
e seis com defeitos
usinados para simular a perda de espessura, dos quais
cinco foram reparados com
diferentes números e tipos de camadas. Os espécimes foram
devidamente
instrumentados para a obtenção de dados de pressões,
variações volumétricas e
deformações ocorridas em pontos localizados nos espécimes
tubulares. O duto
reparado com quatro camadas de aço de baixo carbono e o
duto reparado com
duas camadas de aço inox 304 suportaram a pressão de
ruptura de um duto sem
defeito, ambos rompendo em seções afastadas daquelas
reparadas. Os dutos reparados com uma, duas e três camadas
de aço de baixo carbono romperam na
região do defeito. Os resultados experimentais obtidos
comprovaram a eficiência
da nova técnica de reparo proposta, e foram
satisfatoriamente previstos pelos
modelos numéricos e analíticos. / [en] Due to increasing need to prolong the availability of
immediate use of the
pipeline that had suffered to damages of metal loss or
strange object impact, the
use of repairs has each time more importance. In this
work, a new repair system to
be utilized on pipeline with external metal loss, was
analyzed. The repair system
is composed of pre-curved thin layers of steel lamina,
which are set in place on
the external metal loss defect area of a pipe and cement
in place with epoxy resin.
There are many types of repair system, but the use of this
type of system avoids
the need for field welding, and presents high elasticity
module, it allows a
reduction in the present total deformation in the region
of the defect. This new
repair system has as objective to return the structural
integrity of the pipeline of a
simple and economic way. To know the behavior and to
evaluate this type of
repair, analytical, experimental and numerical methods
were used. The use of the
finite elements method has the great advantage of being
able to consider non
linearity of the material for the calculate of the rupture
pressure. An analytical
model to project the repair was developed, this can
analyze the behavior of the
stress in the region of the defect for each applied
pressure, useful procedure in an
excellent election of the repair. In the experimental
boarding eight pipe specimens
were tested: two without defects and six with defects to
simulate the loss of
thickness, of which five were repaired with different
numbers and types of layers.
The specimens were instrumented to obtain data of
pressures, volumetric
variations and deformations, occurred in the specimens.
The pipe repaired with
four steel layers of low carbon and the pipe repaired with
two stainless steel layers
304 did supported the pressure of rupture of a pipe
without defect, both did breach
in sections distant those repaired. The pipeline repaired
with one, two and three
steel layers of low carbon had breached in the region of
the defect. The
experimental results did prove the efficiency of the new
repair system, and
satisfactorily had been foreseen by the numerical and
analytical models.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:puc-rio.br/oai:MAXWELL.puc-rio.br:9369 |
| Date | 11 December 2006 |
| Creators | MARCO ANTONIO PEREZ ROSAS |
| Contributors | JOSE LUIZ DE FRANCA FREIRE |
| Publisher | MAXWELL |
| Source Sets | PUC Rio |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | TEXTO |
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