GeraÃÃo automÃtica e anÃlise de modelos de dutos com defeitos causados por corrosÃo

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DATA DE PUBLICAÇÃO

2004

RESUMO

Nas Ãltimas dÃcadas, com o aumento da produÃÃo de petrÃleo e gÃs natural, houve um aumento significativo na demanda por dutos de grande vazÃo e um crescimento da malha dutoviÃria. Em geral, os novos projetos de dutos apresentam grandes diÃmetros, menores espessuras de parede e operam sob alta pressÃo. PorÃm, esta nova configuraÃÃo, no caso de dutos defeituosos, pode levar à falha da estrutura gerando danos econÃmicos, ambientais e humanos. Desta forma, para que um duto opere com seguranÃa à necessÃrio o seu monitoramento, e caso ocorra defeitos, deve-se fazer uma anÃlise para verificar a integridade do duto sobre esta falha. Para melhor estudar o comportamento de tais estruturas, os procedimentos numÃricos se inserem como uma alternativa eficiente e poderosa, em contradiÃÃo aos testes experimentais, que encontram dificuldades em representar os dados reais das estruturas, e aos mÃtodos analÃticos, que consideram simplificaÃÃes em suas formulaÃÃes. Estender com seguranÃa a vida Ãtil de tais dutos tornou-se para os engenheiros, portanto uma importante tarefa. O presente trabalho apresenta uma metodologia para estimar a carga de ruptura de dutos com defeitos causados por corrosÃo. Para a simulaÃÃo numÃrica foi utilizado o programa comercial MARC e para prà e pÃs-processamento, o programa PATRAN. Utilizando-se a linguagem de programaÃÃo deste Ãltimo, foi criada uma rotina especÃfica que automatiza a geraÃÃo de modelos, introduÃÃo das cargas e condiÃÃes de contorno. Os modelos de defeitos aqui representados possuem geometria com forma combinadas de superfÃcies elÃpticas e cilÃndricas, e com dois planos de simetria. Foram feitos modelos com apenas elementos sÃlidos e modelos onde a regiÃo do defeito e suas proximidades, foram utilizados elementos sÃlidos e fora desta regiÃo, elementos de casca. Assume-se que o material possui comportamento elasto-plÃstico e a nÃo-linearidade geomÃtrica tambÃm foi considerada. Os carregamentos aplicados foram pressÃo interna e tensÃo axial gerada por esta pressÃo. Alguns exemplos de modelos de dutos com defeitos serÃo apresentados como tambÃm serà estudada a capacidade de carga de dutos com a evoluÃÃo do defeito (estudo paramÃtrico), o refinamento de malha, a influÃncia da inclusÃo dos efeitos da nÃo-linearidade geomÃtrica, a utilizaÃÃo de elementos lineares e quadrÃticos. Por fim, serÃo feitas comparaÃÃes entre os valores obtidos numericamente e aqueles calculados segundo as normas ASME e BS 7910

ASSUNTO(S)

simulaÃÃo numÃrica fem engenharia mecanica carga de ruptura corrosÃo dutos com defeitos

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