Uma avaliação numérica de métodos semi-empíricos de cálculo de pressão de falha de dutos corroídos

• Autor(a) principal: Fernandes, Thiago Moreno
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
• Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/8013
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL::ENGENHARIA HIDRAULICA::HIDRAULICA; Oleodutos de petróleo; Localização de falhas (Engenharia); Pressão - Testes; Método dos elementos finitos - Programas de computador; Corrosão e anticorrosivos; Engenharia civil; Petroleum pipelines; Fault location (Engineering); Pressure - Testing; Finite element method - Computer programs; Corrosion and anti-corrosives; Civil engineering

Um dos modos de transporte mais utilizados para o escoamento de petróleo e seus derivados são os dutos metálicos. O principal desafio das operadoras de redes dutoviárias é garantir a segurança do sistema com a maximização da sua capacidade de produção. Inspeções periódicas são fundamentais para avaliar a integridade das tubulações. A corrosão é um dos maiores problemas causadores de falhas em estruturas de oleodutos e gasodutos. Métodos analíticos semi-empíricos foram desenvolvidos para calcular a pressão de ruptura de dutos sujeitos à corrosão externa e são utilizados amplamente devido à sua facilidade e rapidez. Os métodos numéricos, particularmente o Método dos Elementos Finitos, têm gerado resultados confiáveis em relação aos testes experimentais e aos métodos semi-empíricos, além de que permite avaliar situações mais complexas como interações de defeitos de corrosão ou carregamentos combinados, porém, não são tão empregados devido à necessidade de profissionais especializados para a sua utilização, bem como a sua análise mais demorada. Este trabalho investiga o conservadorismo de métodos semi-empíricos de cálculo de pressão de falha de dutos com defeitos curtos de corrosão por meio de simulações computacionais. Modelos numéricos são desenvolvidos e comparados com testes experimentais para validar as simulações. Uma série de defeitos é modelada por meio da variação do comprimento do defeito e da sua profundidade. É considerada a não linearidade física e geométrica do material. Constata-se que os resultados de pressão de falha obtidos por meio do método dos elementos finitos tendem a acompanhar o conservadorismo de métodos semi-empíricos para quaisquer comprimento e profundidade de defeitos curtos de corrosão. Cada método semiempírico apresenta um conservadorismo em função da geometria do defeito de corrosão.