Avaliação de desempenho em fadiga de fios de armadura de tração de dutos flexíveis com defeitos induzidos artificialmente

• Autor(a) principal: Moreira, Mauro Jaeger
• Data de Publicação: 2022
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/248614
• topic: Tubos flexíveis; Fadiga (Engenharia); Resistência à corrosão; Flexible pipes; Tensile armor; Fatigue; Corrosion pits

Na produção e extração de petróleo e gás em ambientes marinhos, diversos componentes e sistemas são utilizados, dentre eles, dutos flexíveis dinâmicos, responsáveis pelo transporte de fluidos do poço à unidade de produção. Por estarem expostos a solicitações mecânicas oscilantes e ambientes corrosivos, é importante avaliar o desempenho em fadiga dos componentes dos dutos flexíveis quando há indícios de corrosão em suas superfícies. Sobretudo, os fios de aço que suportam as cargas mecânicas de operação em um riser, costumam ser componentes vulneráveis a falhas decorrentes da ação combinada de corrosão e solicitações oscilantes. O presente trabalho tem por objetivo avaliar o efeito de pites de corrosão, caracterizados por suas dimensões, quantidades e localização, na vida em fadiga de fios de tração de dutos flexíveis. Para que fosse possível correlacionar os parâmetros dos pites com o desempenho em fadiga, o processo de eletroerosão foi utilizado, permitindo um controle maior sobre o desenvolvimento de pites em comparação com a corrosão natural. O método de Taguchi foi utilizado para reduzir o número total de combinações de parâmetros a serem ensaiados e determinar os efeitos de cada parâmetro no desempenho em fadiga. Alguns pites produzidos por eletroerosão não possuíam as dimensões determinadas, em especial, os pites de menor diâmetro e maior profundidade. Foram realizados ensaios de fadiga em amostras de fios da armadura de tração para determinar o número de ciclos até a falha em patamares de carga pré-definidos. Os resultados dos ensaios de fadiga das amostras corroídas por eletroerosão sugerem um efeito mais significativo dos diâmetros dos pites na redução do desempenho em fadiga, comparando com os parâmetros controlados de profundidade, quantidade, localização e razão de aspecto. A redução do número de ciclos máxima ficou em torno de 73%, para pites de maior diâmetro, localizados na face plana do corpo de prova, e a redução mínima, em torno de 40%, para pites de menor diâmetro, localizados na aresta do corpo de prova.