Instrumentação de um tribômetro para ensaios de deslizamento em dutos flexíveis

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Ladeira, Guênia Mara
Data de Publicação: 2011
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFU
Texto Completo: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/14880
Resumo: The flexible pipes are used extensively as a means of conducting crude oil, gas and water between the wellheads and oil platform. These pipes are made of layers of polymeric materials, interspersed with steel straps, forming a composite that combines high corrosion resistance and flexibility of movements. They absorb the changes imposed by water currents, but can wear the outer polymeric layer. In order to simulate this tribossistema, the Laboratório de Tecnologia em Atrito e Desgaste designed and built a tribometer able to reproduce middle-scale conditions similar to the wear that occurs on the field. The developed device consists of a system capable of alternating vertical movements in underwater environment, and applied on the samples tested loads normal to its surface, whose values can reach 1000 kN. The automation control and monitoring of process variables is essential for the correct operation of the equipment. In this dissertation is describes the instrumentation developed for this tribometer, with preliminary testing of the sensors and the analysis of mechanical performance and data obtained from the sensors to each subsystem. Finally, after complete assembly and testing of the tribometer, we could verify that the performance of mechanical and instrumentation system oscillation attend the function for which the system was designed. Furthermore, it was observed that the proportional valve control hydraulic pressure of the compression system is inadequate to sample the range of applied forces, and must be replaced. After the tube change the system retested. The force sensors of the compression system are adequate. The sensors, in principle, would measure the wear of the samples showed shifts in the alternation of the direction of movement of the flexible duct, and low resolution. Setting up these sensors will be used only to limit the maximum wear of the samples. The wear characteristics of the samples need to be analyzed out of the tribometer, with more precise tools. Vibration levels for loads tested were too low, not acting for the equipment problem.
id UFU_8fbe19211a7f5322755eaff05e2157d2
oai_identifier_str oai:repositorio.ufu.br:123456789/14880
network_acronym_str UFU
network_name_str Repositório Institucional da UFU
repository_id_str
spelling Instrumentação de um tribômetro para ensaios de deslizamento em dutos flexíveisInstrumentation of a tribometer for testing the slip in flexible pipeInstrumentaçãoTribômetroDesgasteDutos flexíveisTribologiaMateriaisInstrumentationTribometerWearFlexible ductingCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICAThe flexible pipes are used extensively as a means of conducting crude oil, gas and water between the wellheads and oil platform. These pipes are made of layers of polymeric materials, interspersed with steel straps, forming a composite that combines high corrosion resistance and flexibility of movements. They absorb the changes imposed by water currents, but can wear the outer polymeric layer. In order to simulate this tribossistema, the Laboratório de Tecnologia em Atrito e Desgaste designed and built a tribometer able to reproduce middle-scale conditions similar to the wear that occurs on the field. The developed device consists of a system capable of alternating vertical movements in underwater environment, and applied on the samples tested loads normal to its surface, whose values can reach 1000 kN. The automation control and monitoring of process variables is essential for the correct operation of the equipment. In this dissertation is describes the instrumentation developed for this tribometer, with preliminary testing of the sensors and the analysis of mechanical performance and data obtained from the sensors to each subsystem. Finally, after complete assembly and testing of the tribometer, we could verify that the performance of mechanical and instrumentation system oscillation attend the function for which the system was designed. Furthermore, it was observed that the proportional valve control hydraulic pressure of the compression system is inadequate to sample the range of applied forces, and must be replaced. After the tube change the system retested. The force sensors of the compression system are adequate. The sensors, in principle, would measure the wear of the samples showed shifts in the alternation of the direction of movement of the flexible duct, and low resolution. Setting up these sensors will be used only to limit the maximum wear of the samples. The wear characteristics of the samples need to be analyzed out of the tribometer, with more precise tools. Vibration levels for loads tested were too low, not acting for the equipment problem.Mestre em Engenharia MecânicaOs dutos flexíveis são utilizados em larga escala como meio de condução de petróleo, gás e água entre as cabeças dos poços e as plataformas. Os dutos flexíveis são constituídos por camadas de materiais poliméricos, intercaladas com cintas de aço, formando assim um compósito que alia alta resistência à corrosão e flexibilidade de movimentação. Eles absorvem as movimentações impostas por correntes marinhas, mas podem sofrer desgaste na camada polimérica externa. Com o intuito de simular esse tribossistema, o Laboratório de Tecnologia em Atrito e Desgaste projetou e construiu um tribômetro capaz de reproduzir em escala real condições semelhantes ao desgaste que ocorre em campo. O equipamento desenvolvido é constituído de um sistema capaz de realizar movimentos verticais alternados, em ambiente submerso, além de aplicar sobre as amostras ensaiadas cargas normais à sua superfície, cujos valores podem chegar a 1.000 kN. A automatização com controle e monitoramento de variáveis de processo é fundamental para o correto funcionamento desse equipamento. Nesta dissertação é descrita a instrumentação desenvolvida para esse Tribômetro, apresentando os testes preliminares dos sensores e a análise do desempenho mecânico e dos dados captados dos sensores de cada subsistema. Finalmente, após a montagem completa e teste do Tribômetro, pôde-se verificar que a atuação mecânica e a instrumentação do sistema de oscilação atendem à função para a qual o sistema foi projetado. Além disso, foi observado que a válvula proporcional de controle da pressão hidráulica do sistema de compressão das amostras está inadequada à faixa de forças aplicadas, e deve ser substituída. Após a troca da válvula o sistema novamente testado. Os sensores de força do sistema de compressão estão adequados. Os sensores que, a princípio, mediriam o desgaste das amostras apresentaram deslocamentos na alternância do sentido de movimentação do duto flexível, e baixa resolução. Definindo-se que estes sensores, serão utilizados somente para limitar o máximo desgaste das amostras. As características de desgaste das amostras necessitam ser analisadas fora do Tribômetro, com instrumentos mais precisos. Os níveis de vibração para as cargas testadas foram muito baixos, não representando, problema para o equipamento.Universidade Federal de UberlândiaBRPrograma de Pós-graduação em Engenharia MecânicaEngenhariasUFUFranco, Vera Lucia Donizeti de Sousahttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4797158Y9Franco, Sinésio Domingueshttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4786105Z3Sousa, Marcos Morais dehttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4788462A1Siqueira, Carlos José de MesquitaLadeira, Guênia Mara2016-06-22T18:40:13Z2011-07-222016-06-22T18:40:13Z2011-04-08info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfapplication/pdfLADEIRA, Guênia Mara. Instrumentation of a tribometer for testing the slip in flexible pipe. 2011. 120 f. Dissertação (Mestrado em Engenharias) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2011.https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/14880porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFUinstname:Universidade Federal de Uberlândia (UFU)instacron:UFU2017-02-10T05:00:26Zoai:repositorio.ufu.br:123456789/14880Repositório InstitucionalONGhttp://repositorio.ufu.br/oai/requestdiinf@dirbi.ufu.bropendoar:2017-02-10T05:00:26Repositório Institucional da UFU - Universidade Federal de Uberlândia (UFU)false
dc.title.none.fl_str_mv Instrumentação de um tribômetro para ensaios de deslizamento em dutos flexíveis
Instrumentation of a tribometer for testing the slip in flexible pipe
title Instrumentação de um tribômetro para ensaios de deslizamento em dutos flexíveis
spellingShingle Instrumentação de um tribômetro para ensaios de deslizamento em dutos flexíveis
Ladeira, Guênia Mara
Instrumentação
Tribômetro
Desgaste
Dutos flexíveis
Tribologia
Materiais
Instrumentation
Tribometer
Wear
Flexible ducting
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
title_short Instrumentação de um tribômetro para ensaios de deslizamento em dutos flexíveis
title_full Instrumentação de um tribômetro para ensaios de deslizamento em dutos flexíveis
title_fullStr Instrumentação de um tribômetro para ensaios de deslizamento em dutos flexíveis
title_full_unstemmed Instrumentação de um tribômetro para ensaios de deslizamento em dutos flexíveis
title_sort Instrumentação de um tribômetro para ensaios de deslizamento em dutos flexíveis
author Ladeira, Guênia Mara
author_facet Ladeira, Guênia Mara
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Franco, Vera Lucia Donizeti de Sousa
http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4797158Y9
Franco, Sinésio Domingues
http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4786105Z3
Sousa, Marcos Morais de
http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4788462A1
Siqueira, Carlos José de Mesquita
dc.contributor.author.fl_str_mv Ladeira, Guênia Mara
dc.subject.por.fl_str_mv Instrumentação
Tribômetro
Desgaste
Dutos flexíveis
Tribologia
Materiais
Instrumentation
Tribometer
Wear
Flexible ducting
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
topic Instrumentação
Tribômetro
Desgaste
Dutos flexíveis
Tribologia
Materiais
Instrumentation
Tribometer
Wear
Flexible ducting
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
description The flexible pipes are used extensively as a means of conducting crude oil, gas and water between the wellheads and oil platform. These pipes are made of layers of polymeric materials, interspersed with steel straps, forming a composite that combines high corrosion resistance and flexibility of movements. They absorb the changes imposed by water currents, but can wear the outer polymeric layer. In order to simulate this tribossistema, the Laboratório de Tecnologia em Atrito e Desgaste designed and built a tribometer able to reproduce middle-scale conditions similar to the wear that occurs on the field. The developed device consists of a system capable of alternating vertical movements in underwater environment, and applied on the samples tested loads normal to its surface, whose values can reach 1000 kN. The automation control and monitoring of process variables is essential for the correct operation of the equipment. In this dissertation is describes the instrumentation developed for this tribometer, with preliminary testing of the sensors and the analysis of mechanical performance and data obtained from the sensors to each subsystem. Finally, after complete assembly and testing of the tribometer, we could verify that the performance of mechanical and instrumentation system oscillation attend the function for which the system was designed. Furthermore, it was observed that the proportional valve control hydraulic pressure of the compression system is inadequate to sample the range of applied forces, and must be replaced. After the tube change the system retested. The force sensors of the compression system are adequate. The sensors, in principle, would measure the wear of the samples showed shifts in the alternation of the direction of movement of the flexible duct, and low resolution. Setting up these sensors will be used only to limit the maximum wear of the samples. The wear characteristics of the samples need to be analyzed out of the tribometer, with more precise tools. Vibration levels for loads tested were too low, not acting for the equipment problem.
publishDate 2011
dc.date.none.fl_str_mv 2011-07-22
2011-04-08
2016-06-22T18:40:13Z
2016-06-22T18:40:13Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv LADEIRA, Guênia Mara. Instrumentation of a tribometer for testing the slip in flexible pipe. 2011. 120 f. Dissertação (Mestrado em Engenharias) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2011.
https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/14880
identifier_str_mv LADEIRA, Guênia Mara. Instrumentation of a tribometer for testing the slip in flexible pipe. 2011. 120 f. Dissertação (Mestrado em Engenharias) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2011.
url https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/14880
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Uberlândia
BR
Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica
Engenharias
UFU
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Uberlândia
BR
Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica
Engenharias
UFU
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFU
instname:Universidade Federal de Uberlândia (UFU)
instacron:UFU
instname_str Universidade Federal de Uberlândia (UFU)
instacron_str UFU
institution UFU
reponame_str Repositório Institucional da UFU
collection Repositório Institucional da UFU
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFU - Universidade Federal de Uberlândia (UFU)
repository.mail.fl_str_mv diinf@dirbi.ufu.br
_version_ 1805569732439441408