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Type: Dissertação
Title: Avaliação da pressão de colapso de dutos submarinos com danos
Author(s)/Inventor(s): Melo Netto, Caroline Ferraz de
Advisor: Antoun Netto, Theodoro
Abstract: Através do desenvolvimento de modelos numéricos que utilizam o método de elementos finitos e de testes experimentais realizados em laboratório, o presente trabalho propõe estudar a iniciação e propagação do colapso em dutos com danos em grandes profundidades. Testes experimentais em escala reduzida de colapso propagante foram realizados, considerando diferentes espessuras de parede e diferentes geometrias de dano. Testes de material foram realizados para caracterizar as propriedades mecânicas do material das amostras testadas. Os modelos numéricos desenvolvidos foram calibrados e uma correlação numérico-experimental foi obtida. Análises numéricas em software de elementos finitos foram realizadas para simular geometrias, danos e material não contemplados nos testes experimentais. Um estudo paramétrico foi desenvolvido utilizando geometrias de dutos submarinos comerciais, visando estudar a influência da geometria do dano nas pressões de colapso inicial de dutos com diferentes espessuras de parede. Observou-se grande influência da magnitude e forma do dente nas pressões de colapso do duto indentado, tanto experimental quanto numericamente. Para dutos com grandes danos, uma nova trajetória de equilíbrio estável foi observada após o colapso inicial – revelando um comportamento diferente do reportado na literatura. Através do estudo paramétrico realizado, foi possível propor um modelo simplificado para prever a pressão de colapso de dutos com danos do tipo dente a partir da medida de ovalização máxima da seção danificada, da razão D/t e da pressão de colapso do duto intacto.
Abstract: The present work is related to collapse pressure and buckle propagation of dented pipelines installed in deep waters. Numerical models based on finite elements method and small-scale buckle propagation tests in dented samples were performed. These models and experimental tests have taken into account different pipeline and dent geometries. Material tests were performed to predict mechanical properties of the material of the samples tested. The numerical models were calibrated and a numericalexperimental correlation was obtained. A parametric study was developed using commercial pipeline geometries, aiming to study the influence of dent geometry and magnitude on the collapse pressures for dented pipelines with different wall thicknesses.Significant influence of magnitude and shape of dents in the collapse pressures was observed, both experimentally and numerically. For pipes with big dents, a new stable equilibrium trajectory was observed after the initial collapse - revealing a different behavior from what has being reported in the literature. Through the parametric study, it was possible to propose a simplified model to predict the collapse pressure of dented pipes, using the maximum ovalisation of damaged section, the ratio D/t and the collapse pressure of the intact pipe.
Keywords: Engenharia oceânica
Dutos submarinos
Subject CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA NAVAL E OCEANICA
Program: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Oceânica
Department : Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia
Publisher: Universidade Federal do Rio de Janeiro
Issue Date: Dec-2017
Publisher country: Brasil
Language: por
Right access: Acesso Aberto
Appears in Collections:Engenharia Oceânica

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