Análise de tensões em tubulações com e sem reparo compósito, submetidas a pressões hidrostáticas internas / The stress analysis of internally pressurized pipes with and without composite repairs.

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DATA DE PUBLICAÇÃO

2006

RESUMO

Os principais danos que as tubulações industriais e prediais apresentam, em geral, são trechos amassados e/ou com sulcos superficiais e perda de material por corrosão. A necessidade de reparo surge pela verificação da espessura da parede e extensão do dano ao longo do tubo. Em caso de vazamento, depois de estancar a saída do fluido, uma inspeção mais rigorosa da seção da tubulação danificada pode determinar o melhor tipo de reparo para aquele trecho. É importante ressaltar que a tecnologia de reparo compósito apresenta vantagens para uma situação de dano em tubulações metálicas e poliméricas onde se tornaria oneroso interromper o processo de transporte de fluidos gasosos ou líquidos. O reparo compósito pode ser realizado para qualquer diâmetro, e a metodologia permite que o mesmo seja realizado em local onde há falta de energia elétrica e pouco espaço operacional para a instalação do reparo. O presente trabalho foi desenvolvido com a utilização de tubos íntegros e desbastado, de PVC rígido, tendo como objetivo geral analisar o comportamento mecânico desses tubos com e sem reparos compósitos, submetidos à pressão hidrostática interna. Foram estudados tubos de PVC de parede fina, com uma razão entre o diâmetro (D) e a espessura (t), D/t, igual a 55,6. Os corpos de prova foram instrumentados com extensômetros colados no centro do tubo. Nos ensaios de tubos íntegros, com 5 horas de duração, observou-se o efeito da viscoelasticidade nas medidas de deformações circunferencial e longitudinal. Os tubos íntegros, desbastados e reparados passaram por simulação numérica do programa COMPSHELL, para a estimativa da pressão de falha, utilizando o critério de falha de Tsai-Hill, e os resultados comparados com os dos experimentos. A viscoelasticidade não se evidenciou, no trecho reparado, durante os ensaios de deformações circunferencial e longitudinal em tubos reparados com laminado de matriz epóxi reforçado com fibra de vidro-E, moldados sem vácuo. Todos os resultados experimentais foram confrontados com os previstos pelo programa COMPSHELL, baseado na teoria elástica para tubos de parede fina e a correlação entre eles variou de -129,43 % a +14,89 %.

ASSUNTO(S)

materiais compósitos tubulações poliméricas viscoelasticidade mecatrônica tubulações engenharia mecanica elementos finitos análise de tensões e deslocamentos reparo em tubulações

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