Avaliação de integridade estrutural de um tanque de concentrado de minério de ferro através do método dos elementos finitos

• Autor(a) principal: Marcos Estevao Assumpcao
• Data de Publicação: 2015
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/BUBD-A9CHL2
• topic: Elementos finitos; API 650; Integridade estrutural; Gestão de ativos; Tanque de concentrado; Minérios de ferro; Método dos elementos finitos; Tanques; Engenharia mecânica

O trabalho desenvolvido tem por finalidade apresentar uma metodologia de avaliação de integridade estrutural de um Tanque de Concentrado de minério de ferro pertencente ao Sistema Minas-Rio. A metodologia de avaliação de integridade estrutural está baseada na norma ISO 55001, 2014 gestão de ativos. Foram avaliados os riscos de operação e manutenção relacionados à integridade estrutural do Tanque de Concentrado durante seu ciclo de vida. Uma nova proposta de aplicação do gerenciamento de integridade estrutural de estruturas significativas com base na norma ISO 55001, 2014 durante todo o ciclo de vida de um Tanque de Concentrado foi apresentada. Inicialmente, o projeto do tanque foi verificado de acordo com a norma API 650 e através do método dos elementos finitos (MEF). Na conferência do projeto de acordo com a API 650, 2011, dois desvios relacionados às dimensões da porta de limpeza e ao anel de contraventamento foram identificados. A utilização do MEF permitiu avaliar o comportamento dinâmico do tanque através das frequências naturais e modos de vibração. Os resultados da análise modal do tanque atual indicaram duas frequências naturais abaixo de 1 Hz. Foi mostrado que a adição de um segundo anel de contraventamento permite o aumento da rigidez do tanque e consequentemente uma elevação das frequências naturais do mesmo. Outro fator importante avaliado é a influência das dimensões da porta de limpeza acima do especificado na norma API 650, 2011. Análises das tensões e dos deslocamentos em torno da porta de limpeza mostram que o índice de utilização é ultrapassado e há existência de deformações plásticas localizadas. Foi implementado um plano de inspeções anual na região da porta de limpeza, para o monitoramento de trincas. Através da técnica preditiva de ensaio de ultrassom foram medidas as espessuras dos anéis do costado para a criação de uma base de dados. Através da primeira medição foi criado um plano de inspeção periódico por ensaio de ultrassom para o monitoramento dos desgastes ocasionados pela corrosão e abrasão da polpa de minério de ferro. A influência da perda de espessura dos anéis do costado e o impacto na distribuição de tensões, deslocamentos, modos e frequências naturais foram avaliados através do MEF.