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Previous issue date: 2012-08-13 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Oil has become one of the greater sources of energy in the contemporary world and
ensures that its extraction is done without loss of production wells and structurally reliable
is essential. Cementitious coatings of oil wells are used in order to ensure structural
support of the wells and corrosion protection. In these structures, the adhesion between
steel and cementitious material is responsible for ensuring the mechanical and the
thermodynamical efficiencies, protecting them against corrosion, preventing the escape of
fluids inside and isolating the hydraulic structure against infiltrations. The push-out test is
used to measure the adherence between steel and cement. In this work, the numerical
simulation of steel-cement interface was carried. For reproducing the mechanical behavior
of this interface, a cohesive-zone model, formulated from the perspective of Damage
Mechanics, combined with Coulomb's law for friction were used. The proposed model was
implemented in CAST3M software. The numerical results obtained with the proposed
model were compared with experimental results of push-out tests made with three different
interface conditions. The comparison between the force versus displacement curves
obtained experimentally and numerically validated the proposed model. / O petróleo tornou-se uma das principais fontes de energia do mundo
contemporâneo e garantir que sua extração seja feita sem que haja perdas de produção e
com poços estruturalmente confiáveis é fundamental. Os revestimentos cimentícios dos
poços de petróleo são utilizados no intuito de garantir suporte estrutural aos poços e
proteção contra corrosão. Nessas estruturas, a adesão entre o aço e o material cimentício é
responsável por garantir a eficiência tanto do ponto de vista mecânico, garantindo suporte
estrutural, quanto da estabilidade termodinâmica dos aços, protegendo-os contra a
corrosão, impedindo a fuga de fluidos de seu interior e isolando hidraulicamente a estrutura
contra infiltrações. O ensaio de arrancamento, também conhecido como push-out test, é
utilizado no intuito de mensurar o nível de aderência entre o aço e o cimento. Neste
trabalho, a simulação numérica da interface aço-cimento foi realizada. Para a reprodução
do comportamento mecânico desta interface, utilizou-se um modelo de zona coesiva
formulado sob a ótica da Mecânica do Dano combinado com a lei de Coulomb para o
atrito. O modelo proposto foi implementado no software CAST3M. Os resultados
numéricos obtidos com o modelo proposto foram comparados com resultados
experimentais de ensaios de arrancamento feitos com três diferentes condições de
interface: Tubo de aço limpo e seco (LS), tubo de aço borrifado com solução de NaCl em
água (NaCl) e tubo de aço revestido por um cimento geopolimérico (GEO). A comparação
entre as curvas força versus deslocamento, obtidas experimentalmente e numericamente,
validaram o modelo proposto.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:tede.biblioteca.ufpb.br:tede/5336 |
| Date | 13 August 2012 |
| Creators | Neto, José Felix da Silva |
| Contributors | Barros, Silvio Romero de |
| Publisher | Universidade Federal da Paraíba, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, UFPB, BR, Engenharia Mecânica |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB, instname:Universidade Federal da Paraíba, instacron:UFPB |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | -4711024085158558864, 600, 600, 600, 600, 4044336857615351199, -6956026795191561793, 2075167498588264571 |
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