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Avaliação da fadiga em juntas soldadas circunferenciais de risers rígidos SCRs

Processo: 08/54130-4
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Doutorado
Vigência (Início): 01 de setembro de 2008
Vigência (Término): 29 de fevereiro de 2012
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Naval e Oceânica - Estruturas Navais e Oceânicas
Pesquisador responsável:Claudio Ruggieri
Beneficiário:Diego Felipe Sarzosa Burgos
Instituição-sede: Escola Politécnica (EP). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
Assunto(s):Fadiga   Integridade estrutural   Juntas soldadas

Resumo

A instalação de risers e dutos submarinos utilizando o método carretel (também denominado reeling) representa um procedimento tecnicamente eficiente e operacionalmente econômico, particularmente em lançamentos e instalações de risers rígidos (steel catenary risers - SCRs). Uma das vantagens centrais deste método de instalação é permitir a soldagem de seguimentos e seções tubulares em terra (e, portanto, sob condições mais adequadas e controladas) para a formação de uma linha contínua de tubulação conformada ("enrolamento") ao redor de uma superfície cilíndrica (carretel). Após o transporte do carretel ao local de instalação, a linha passa por um processo de conformação reversa ("desenrolamento") seguida de retificação e lançamento ao mar sob tração. O processo de conformação ao redor do carretel e retificação para lançamento resulta em deformações plásticas relativamente grandes e de natureza cíclica sobre o material da tubulação. Embora tais deformações plásticas não afetem significativamente a capacidade de carga (colapso plástico) dos dutos e risers, elas podem comprometer de forma potencialmente severa a resistência à fratura e a resistência à fadiga do material, particularmente nas regiões de soldagem circunferências da linha de tubulação. Mais importante ainda, os ciclos múltiplos de curvamento (enrolamento) e endireitamento (desenrolamento) da tubulação ao redor do carretel, embora em número pequeno (2 a 6 ciclos), sujeitam defeitos circunferências pré-existentes a forças motrizes cíclicas de elevadíssima magnitude. Sob tais condições, estes defeitos circunferências (freqüentemente não detectados pelos procedimentos de inspeção convencionais) são submetidos a intensas taxas de propagação por mecanismos de fadiga com potenciais conseqüências catastróficas sobre a integridade estrutural do riser em serviço. Dentro deste cenário, o desenvolvimento de uma metodologia aplicável à avaliação de crescimento de defeitos por fadiga em dutos e risers submetidos ao processo de instalação pelo método carretel é essencial à garantia da segurança operacional de sistemas oceânicos de produção de gás e petróleo em águas profundas e ultra profundas. (AU)

Publicações científicas
(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)
SARZOSA, DIEGO F. B.; GODEFROID, LEONARDO B.; RUGGIERI, CLAUDIO. Fatigue crack growth assessments in welded components including crack closure effects: Experiments and 3-D numerical modeling. INTERNATIONAL JOURNAL OF FATIGUE, v. 47, p. 279-291, FEB 2013. Citações Web of Science: 5.

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