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Metodologia micromecânica e experimental para análise de defeitos e avaliação de integridade estrutural em dutos para transporte de gás e petróleo

Processo: 03/02735-6
Modalidade de apoio:Auxílio à Pesquisa - Temático
Vigência: 01 de dezembro de 2003 - 31 de maio de 2007
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Naval e Oceânica - Estruturas Navais e Oceânicas
Pesquisador responsável:Claudio Ruggieri
Beneficiário:Claudio Ruggieri
Instituição Sede: Escola Politécnica (EP). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
Pesquisadores principais:
Dirceu Spinelli
Bolsa(s) vinculada(s):05/58671-1 - Analise numerica da instabilidade ductil em dutos de transporte de gas e petroleo submetidos a plastificacao localizada., BP.IC
05/52877-7 - Fatores de intensidade de tensoes (sif) para especimes se (t)., BP.IC
05/50417-9 - Avaliacao da tenacidade em juntas soldadas de aco de alta resistencia e baixa liga api x80., BP.PD
+ mais bolsas vinculadas 04/15719-1 - Efeitos de heterogeneidades mecânicas em juntas soldadas sobre a análise de defeitos em dutos e risers de gás e petróleo, BP.DD
04/07150-9 - Estudo de especimes de fratura se(t) e sua aplicacao na avaliacao de defeitos planares em dutos de tranporte de gas e petroleo., BP.DR
04/02856-0 - Desenvolvimento e aplicacao de especimes se(t) para avaliacao de integridade estrutural em dutos condutores de gas e petroleo., BP.PD - menos bolsas vinculadas
Assunto(s):Integridade estrutural  Mecânica da fratura  Ductilidade  Dutos  Resistência dos materiais  Método dos elementos finitos  Petróleo  Óleo e gás 
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:Curvas J-R | Dutos | Elementos Finitos | Fratura Ductil | Integridade Estrutural | Mecanica Da Fratura

Resumo

Metodologias preditivas para garantia da segurança e quantificação do impacto de defeitos (e.g., trincas na forma de defeitos de soldagem, stress corrosion cracking, inclusões, delaminações, etc.) em dutos e risers submarinos para transporte de óleo e gás representam um elemento central em análises de integridade estrutural incluindo decisões de reparo e programas para extensão da vida útil de instalações terrestres e marítimas. Procedimentos convencionais utilizados para avaliação da integridade estrutural de dutos e sistemas similares (como, por exemplo, vasos de pressão e torres de processamento) geralmente utilizam critérios simplificados incorporando mecanismos de colapso plástico e as propriedades mecânicas (tensão de escoamento) do material. Adicionalmente, estes métodos estabelecem critérios de aceitação de defeitos baseados em dados experimentais limitados a aços estruturais de baixa resistência, os quais não refletem necessariamente o mecanismo de falha real (e.g., crescimento estável do defeito macroscópico antes do colapso do duto) nem consideram requisitos específicos para aços estruturais de alta resistência correntemente em uso. Análises de falhas em estruturas em serviço revelam que o colapso (estrutural) em dutos (representado por vazamento do fluido ou ruptura brusca) contendo um dano material (defeito ou trinca macroscópica) é freqüentemente precedido por crescimento estável deste defeito até que um tamanho crítico seja atingido. Observações experimentais demonstram que aumentos significativos na capacidade de carga além dos limites elásticos e elasto-plásticos de uma estrutura contendo um defeito macroscópico são possíveis sob condições de crescimento (propagação) estável desta trinca; tal crescimento estável é comumente caracterizado pela curva de resistência J vs. (também conhecidas como curva J-R ou curva R) do material. Métodos recentes para avaliação de integridade estrutural (como, por exemplo, os métodos R6, BS 7910 e API RP 579) consideram procedimentos simplificados de forma a capturar este aumento de tenacidade do material com a extensão estável da trinca; tais procedimentos baseiam-se diretamente na transferência de curvas R medidas através de espécimes laboratorias (i.e., pequenas dimensões) para componentes estruturais com geometria complexa e submetidos a histórias de carregamento diversas... (AU)

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Publicações científicas (4)
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
CRAVERO‚ S.; RUGGIERI‚ C.. Estimation procedure of J-resistance curves for SE (T) fracture specimens using unloading compliance. ENGINEERING FRACTURE MECHANICS, v. 74, n. 17, p. 2735-2757, . (03/02735-6)
SILVA‚ L.A.L.; CRAVERO‚ S.; RUGGIERI‚ C.. Correlation of fracture behavior in high pressure pipelines with axial flaws using constraint designed test specimens. Part II: 3-D effects on constraint. ENGINEERING FRACTURE MECHANICS, v. 73, n. 15, p. 2123-2138, . (03/02735-6)
CRAVERO, SEBASTIAN; RUGGIERI, CLAUDIO; ISOPE. Crack growth testing of pipeline steels using SENT fracture specimens. PROCEEDINGS OF THE SEVENTEENTH (2007) INTERNATIONAL OFFSHORE AND POLAR ENGINEERING CONFERENCE, VOL 1- 4, PROCEEDINGS, v. N/A, p. 2-pg., . (04/07150-9, 03/02735-6)

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