avaliação de fadiga de alto ciclo de dutos de transporte de

AVALIAÇÃO DE FADIGA DE ALTO CICLO DE DUTOS DE
TRANSPORTE DE HIDROCARBONETOS
Bianca de Carvalho Pinheiro1, Ilson Paranhos Pasqualino2
Bolsista M.Sc. ANP, [email protected], 1,2Programa de Engenharia Oceânica, COPPE, Universidade
Federal do Rio de Janeiro
Motivação: Um dos possíveis modos de falha de dutos de transporte de hidrocarbonetos é a fadiga
de alto ciclo devido à ação de solicitações cíclicas durante a sua vida útil. Essas solicitações incluem
variações da pressão e da temperatura do fluido em escoamento e - principalmente no caso de risers
marinhos - cargas externas ambientais oriundas da ação de ondas, vento e corrente. Esse problema é
acentuado na presença de concentradores de tensão, tais como defeitos causados por danos mecânicos.
Objetivo: O trabalho teve como objetivo o estudo do fenômeno de fadiga de alto ciclo de dutos
com defeitos simples. Foi realizada uma vasta pesquisa bibliográfica sobre o tema visando-se à
obtenção de formulações para o cálculo de fatores de concentração de tensão associados a diferentes
tipos de defeitos simples. Os tipos de defeitos não abordados anteriormente serão considerados em um
estudo numérico-analítico a ser desenvolvido.
Desafio Intrínseco: As formulações disponíveis na literatura para o cálculo de fatores de
concentração de tensão abordam apenas o defeito do tipo mossa. Será desenvolvido um trabalho
numérico para a obtenção de formulações para outros tipos de defeitos simples.
Resultados Esperados: Os resultados obtidos a partir do levantamento bibliográfico e do
trabalho numérico servirão de base para a elaboração de um compreensivo banco de dados sobre
fatores de concentração de tensão, associados a diferentes tipos de defeitos, que possa ser usado na
avaliação da integridade estrutural de dutos em operação.
Aplicação na Indústria do Petróleo: Uma vez que os fatores de concentração de tensão foram
obtidos e tabelados, é possível o cálculo de vida à fadiga para diversos tipos de defeitos simples
através de curvas de fadiga corrigidas. Assim, pode-se avaliar a integridade estrutural de dutos com
defeitos simples quando submetidos a solicitações cíclicas.
Benefícios: A falha de dutos por fadiga de alto ciclo pode gerar vazamentos que acarretem em
danos ao meio ambiente e à população. Além disso, a avaliação da integridade estrutural de dutos
submetidos a solicitações cíclicas pode evitar interrupções do escoamento causadas tanto por reparos
desnecessários como por vazamentos, o que irá provocar prejuízos financeiros.