[pt] O presente trabalho apresenta evidências e visa confirmar as tendências
gerais de que reparos feitos de materiais compósitos podem ser utilizados para
restaurar completamente a integridade estrutural, desconsiderando efeitos de
tempo, de segmentos de dutos que apresentam anomalias (defeitos) de perda de
metal em sua superfície externa, causados por corrosão ou erosão. Sete espécimes
tubulares de API 5L Gr. B e dez espécimes tubulares de API 5L X65 foram testados
até a ruptura por meio de testes hidrostáticos monotônicos, com diâmetro externo
nominal de 323,9 mm e espessura nominal de 8,38 mm. Duas amostras testadas não
tinham defeitos. Seis espécimes apresentavam defeitos e não foram reparados.
Nove espécimes apresentavam defeitos e foram reparados usando três sistemas de
reparo de compósito diferentes. Os defeitos continham profundidades variando
entre 40 por cento, 55 por cento e 70 por cento da espessura do tubo. Os reparos foram baseados em
compósitos de epóxi e fibra de carbono, epóxi e fibra de vidro, e poliuretano e fibra
de vidro. (FREIRE, VIEIRA, et al., 2019)
Para a constatação dos resultados experimentais foram implementadas
metodologias analíticas e numéricas. O método analítico utiliza equações
normativas semiempíricas (ISO 24817) e da teoria de reparos para dutos (Equação
de Equilíbrio). A avaliação numérica consiste no método de elementos finitos para
modelagem do problema através do software ANSYS (marca registrada).
Os sistemas de reparo dos três fornecedores mostraram ser eficazes e que
reparos de compósitos podem restaurar completamente a integridade estrutural de
dutos com defeito externo, desconsiderando efeitos de tempo, conforme o Fator de
Resistência Remanescente (RSF) calculado. Os resultados dos testes mostraram que
métodos analíticos e numéricos podem ser usados para compreensão do
comportamento mecânico do problema. / [en] The present work presents evidence and aims to confirm general trends that
repairs made of composite materials can be used to completely restore the structural
integrity, disregarding the effects of aging, of pipeline segments that show
anomalies (defects) in metal loss on their external surface, as a result by corrosion
or erosion. Seven tubular specimens of API 5L Gr. B and ten tubular specimens of
API 5L X65 were tested to rupture using monotonic hydrostatic tests, with a
nominal external diameter of 323.9 mm and a nominal thickness of 8.38 mm. Two
samples tested had no defects. Six specimens were defective and were not repaired.
Nine specimens were defective and were repaired using three different composite
repair systems. The defects contained depths ranging from 40 percent, 55 percent and 70 percent of
the tube thickness. The repair systems were based on composites of epoxy and
carbon fiber, epoxy and fiberglass, and polyurethane and fiberglass. (FREIRE,
VIEIRA, et al., 2019)
To verify the experimental results, analytical and numerical methodologies
were implemented. The analytical method uses semi-empirical normative equations
(ISO 24817 and ASME PCC-2) and repair theory for pipelines (Equilibrium
Equation). Numerical evaluation consists of the finite element method for modeling
the problem using ANSYS (trademark) software.
The repair systems of the three suppliers proved to be effective according to
the Remaining Resistance Factor (RSF) calculated, disregarding the effect of aging.
The test results showed that analytical and numerical methods can be used to
understand the mechanical behavior of the problem and that composite repairs can
completely restore the structural integrity of pipelines with a loss in external wall
thickness, avoiding production downtime and reducing the risk of accidents.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:puc-rio.br/oai:MAXWELL.puc-rio.br:56220 |
| Date | 29 November 2021 |
| Creators | JONATHAN STREFLING AGUIAR |
| Contributors | JOSE LUIZ DE FRANCA FREIRE |
| Publisher | MAXWELL |
| Source Sets | PUC Rio |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | TEXTO |
Page generated in 0.0024 seconds