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Previous issue date: 2015-08-31 / Não recebi financiamento / The depth at which explores offshore oil grew abruptly, forcing the
advancement of technology in relation to the knowledge acquired so far. For the
risers operating conditions, subject to internal relatively low pressures, but
exposed to high traction levels, the failure of the tensile armor connection due to
disruption of the outer plastic layer has been appointed as the main failure
mode to be investigated. The breakdown of protective layers allows the
passage of corrosive solutions (gas and sea water) into the duct, accelerating
the degradation process by the combination of factors associated with fatigue
and corrosion. As a result, the verification of useful life of these risers is
becoming increasingly important, justifying the development of reliable methods
of inspection and high technologies that increase the estimated life of the
components. In this study, the effects of the surface chemical modification of
titanium dioxide (TiO2) nanoparticles and their addition into polyamide 11
(PA11) on the mechanical, dynamic-mechanical, and tribological properties of
PA11/TiO2 nanocomposites were investigated, aiming the use in the outer
plastic layer of offshore risers. The nanoparticles were incorporated by means
of two different processes: by extrusion and by internal mixer Haake. The
results led to the conclusion that the incorporation of titanium dioxide
nanoparticles (TiO2) in a polyamide 11 (PA11) matrix has promising application
potential in increasing the life cycle of the outer layer, especially with regard to
increased the wear resistance. However, this conclusion is valid only if an
appropriate dispersive and distributive mixing is obtained, since the differences
between modified and non-modified composites are more strongly influenced by
the dispersion of load than by the chemical compatibility between the PA 11
matrix and the modifier. / A profundidade na qual se passou a explorar o petróleo no mar cresceu de
forma abrupta, forçando o avanço da tecnologia em relação ao conhecimento
adquirido até então. Para as condições de operação dos risers, tubos utilizados
na prospecção de petróleo no fundo do mar, a falha da armadura de tração na
conexão devido ao rompimento da camada plástica externa tem sido apontada
como o principal modo de falha a ser investigado. A ruptura das camadas
protetoras permite a passagem de soluções corrosivas (gases e água do mar)
para o interior do duto, acelerando o processo de degradação através da
combinação de fatores associados a fadiga e corrosão. A verificação da vida
útil desses risers vem se tornando cada vez mais importante, justificando o
desenvolvimento de metodologias confiáveis de inspeção e altas tecnologias
que aumentem a estimativa de vida dos componentes. Neste trabalho foram
avaliados os efeitos da modificação química superficial utilizando o 3-aminopropil-
trimetoxi-silano (APTMS) e da quantidade de nanopartículas de dióxido
de titânio (TiO2) incorporada por meio de dois modos de processamentos
distintos (extrusão e mistura em Haake) em uma matriz polimérica de poliamida
11 (PA11) objetivando a utilização do nanocompósito na camada plástica
externa de tubos flexíveis utilizados em operações offshore. Os resultados
levaram à conclusão de que a incorporação de nanopartículas de dióxido de
titânio em matriz de poliamida 11 possui potencial de aplicação promissor no
aumento da vida útil da camada externa, principalmente no que tange ao
aumento da resistência ao desgaste e manutenção da flexibilidade. Essa
conclusão é válida desde que uma mistura distributiva e dispersiva adequada
seja obtida, isso porque as diferenças entre os compósitos modificados e não
modificados são mais fortemente influenciadas pela dispersão da carga do que
pela compatibilidade química entre o modificador e a matriz de PA11.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/7710 |
| Date | 31 August 2015 |
| Creators | Balarim, Caio Vinicius Morisco |
| Contributors | Ambrósio, José Donato, Hage Junior, Elias |
| Publisher | Universidade Federal de São Carlos, Câmpus São Carlos, Programa de Pós-graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, UFSCar |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSCAR, instname:Universidade Federal de São Carlos, instacron:UFSCAR |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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