Análise dinâmica de tubulações a partir de vibrações medidas: estudo de caso

• Autor(a) principal: Barros, Valter Maurício de Souza
• Data de Publicação: 2003
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF)
• Texto Completo: https://app.uff.br/riuff/handle/1/19826
• topic: Tubos; Medição de vibração; Canos e canalização; CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA

Este trabalho teve por objetivo discutir, através de estudos de casos, metodologias para a realização de análises dinâmicas de tubulações industriais a partir de vibrações medidas. O estudo de casos visa fornecer subsídios para propiciar o desenvolvimento de procedimentos relacionados com evitar e/ou conduzir problemas de fadiga relacionados a vibrações em tubulação. A motivação deste trabalho decorre da ocorrência de falhas mecânicas em unidades de produção de refinarias de petróleo e também de plataformas offshore. A experiência tem mostrado que algumas destas falhas estão relacionados a vibração excessiva, gerando, dentre outras, nucleação de trincas com propagação por fadiga. Foi realizada uma revisão das bases teóricas do Método de Elementos Finitos e das análises estruturais dinâmicas que a aplicação do método permite, isto é, determinação de freqüências naturais e modos de vibração por extração de autovalores e autovetores e as análises harmônicas, por espectro de freqüências e por integração no tempo. Um levantamento bibliográfico foi também realizado, documentando os critérios e procedimentos propostos pela literatura pertinente. As medições de campo foram realizadas com acelerômetros e fornecidas através de espectros de deslocamentos. As simulações numéricas foram realizadas com licenças do programa ANSYS do CENPES e de acordo com a norma de projeto aplicável. Devido às características das medições disponíveis, o estudo de casos se limitou a extração de freqüências naturais e modos de vibração e análises harmônicas. Ajustes no modelo pela inserção de amortecimento modal e massa adicional foram realizados e avaliados. Uma avaliação de uma metodologia simplificada de análise foi também realizada. A comparação das freqüências naturais e seus modos de vibração visou determinar não só quais os modos de vibração que estão sendo excitados como seus fatores de amplificação. As análises harmônicas, por sua vez, permitiram se determinar as tensões ocorrentes