Tese: Análise de Critérios para Aceitação de Enrugamento em Dutos Curvados a Frio
Aluno(a) : Jordana Luiza Barbosa da CostaOrientador(a): José Luiz Freire
Área de Concentração: Mecânica Aplicada
Data: 14/10/2008
Link para tese/dissertação: http://www.maxwell.lambda.ele.puc-rio.br/Busca_etds.php?strSecao=resultado&nrSeq=13451@2
Resumo: Tubos de aço de grande diâmetro, baixa espessura e alta resistência mecânica, possuem tendência à formação de rugas no lado compressivo do curvamento (intrados) ao serem curvados a frio. A presente dissertação descreve os principais códigos de projeto nacionais e internacionais, quanto à presença de rugas provenientes desse tipo de curvamento em dutos e propõe um ângulo para o qual há a formação do enrugamento. Os códigos internacionais mostram-se conservadores quanto à presença de rugas nos tubos curvados, uma vez que o enrugamento é uma mudança geométrica que, a princípio, gera concentração de tensões e susceptibilidade à ocorrência de falhas por fadiga. Esta dissertação faz uso do método de elementos finitos para modelar a formação do enrugamento e determinar fatores de concentração de tensões, nestas regiões, para carregamentos de pressío interna. Os fatores encontrados sío comparados com resultados encontrados na literatura e utilizados no cálculo contra a fadiga por meio de diferentes métodos: Markl, inclinações universais de Manson e ASME seção VIII divisío 2. Neste estudo foram utilizados tubos de aço estrutural API X-70 com razío diâmetro espessura (D/t) variando de 20 a 100, modelados por meio do software Abaqus®. Foram obtidas curvas com ângulo de 4°/diâmetro e enrugamentos severos, com razío entre a altura da ruga e o diâmetro do tubo (d/D) da ordem de 6,5% e fator de concentração de tensío chegando a 1,89. Os modelos de tubo enrugado nío apresentaram falha na resistência mecânica à pressío interna aplicada, quando esta é suficiente para obtenção de tensío circunferencial nominal equivalente a 100% do limite de escoamento do material. Os resultados de vida em fadiga para os diferentes métodos aplicados variam de acordo com o método utilizado, mas todos apresentam redução na vida do tubo com presença de enrugamento severo. O estudo propõe que se utilize para o cálculo da vida em fadiga um procedimento conservador que associa o fator de concentração de tensío determinado por Rosenfeld com o método de cálculo contra a fadiga recomendado pelo código ASME VIII.