Dimensionamento de uma tubulação industrial de vapor superaquecido - análise de tensões e flexibilidade térmica estrutural

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Neves, Jessica Chayanne Jessica Chayanne de Carvalho Silva das
Data de Publicação: 2023
Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFRN
Texto Completo: https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/53753
Resumo: O estado do Rio Grande do Norte foi um dos pioneiros e recordistas na produção de petróleo e gás em campos terrestres. Porém, nos últimos anos a produção nesses campos teve significativas reduções e uma das principais causas foi a maturidade dos seus poços produtores. Uma das tecnologias aplicadas na recuperação dos poços maduros tem sido a recuperação secundária através da injeção de vapor saturado ou superaquecido através das tubulações destes poços. Mas, em um projeto de uma tubulação sujeita a variações de temperatura, encontram-se situações em que as tensões devido às expansões térmicas podem não ter sido previstas. Neste caso os projetistas têm uma tarefa adicional de estudar a análise de flexibilidade das tubulações. Por isso, o objetivo deste trabalho foi de fazer uma análise de tensões desenvolvidas em tubulações industriais através do uso de dois softwares de simulação numérica, o CAESAR II e o ANSYS, sendo este último um programa de elementos finitos. Os resultados obtidos nos dois programas foram analisados e comparados, mostrando um comportamento similar para o campo de tensões devido a dilatação térmica.
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Uma das tecnologias aplicadas na recuperação dos poços maduros tem sido a recuperação secundária através da injeção de vapor saturado ou superaquecido através das tubulações destes poços. Mas, em um projeto de uma tubulação sujeita a variações de temperatura, encontram-se situações em que as tensões devido às expansões térmicas podem não ter sido previstas. Neste caso os projetistas têm uma tarefa adicional de estudar a análise de flexibilidade das tubulações. Por isso, o objetivo deste trabalho foi de fazer uma análise de tensões desenvolvidas em tubulações industriais através do uso de dois softwares de simulação numérica, o CAESAR II e o ANSYS, sendo este último um programa de elementos finitos. Os resultados obtidos nos dois programas foram analisados e comparados, mostrando um comportamento similar para o campo de tensões devido a dilatação térmica.The state of Rio Grande do Norte was one of the pioneers and recordists in the production of oil and gas in onshore fields. However, in recent years production in these fields has had significant reductions and one of the main causes has been the maturity of their producing wells. One of the technologies applied in the recovery of mature wells has been the secondary recovery through the injection of saturated or superheated steam through the pipes of these wells. However, in the project of a pipeline subject to temperature variations, there are situations in which the stresses due to thermal expansions may not have been anticipated. In this case the designers have an additional task of making a flexibility analysis of the pipes. Therefore, the objective of this work was to analyze stresses developed in industrial piping through the use of two numerical simulation software, CAESAR II and ANSYS, the latter being a finite element program. The results obtained in both programs were analyzed and compared, showing a similar behavior for the stress field due to thermal expansion.Universidade Federal do Rio Grande do NorteEngenharia MecânicaUFRNBrasilEngenharia MecânicaTubulações industriaisElementos finitosAnálise de tensõesIndustrial tubulationsIndustrial pipingStress analysisFinite elementsDimensionamento de uma tubulação industrial de vapor superaquecido - análise de tensões e flexibilidade térmica estruturalSizing of an industrial superheated steam pipe - stress analysis and structural thermal flexibilityinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisporreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRNinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINALDimensionamento_Jessica_2023.pdfDimensionamento_Jessica_2023.pdfapplication/pdf9047183https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/53753/2/Dimensionamento_Jessica_2023.pdf44f387be79ea8729a9f95d70787575e7MD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81484https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/53753/3/license.txte9597aa2854d128fd968be5edc8a28d9MD53123456789/537532023-07-19 11:01:58.718oai:https://repositorio.ufrn.br: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Repositório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/opendoar:2023-07-19T14:01:58Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false
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