[pt] ANÁLISE ESTRUTURAL DO VASO DE PRESSÃO VP-CTVP-E-01

[en] STRUCTURAL ANALYSIS OF THE PRESSURE VESSEL VP-CTVP-E-01

[pt] FELIPE ZACHARIAS DE SA

[pt] ANALISE ESTRUTURAL

[pt] ASME

[pt] VASO DE PRESSAO

[pt] FADIGA

[en] STRUCTURAL ANALYSIS

[en] ASME

[en] PRESSURE VESSEL

[en] FATIGUE

[pt] Vasos de pressão são usados para armazenar fluidos sob um diferencial de pressão interna-externa ao vaso de mais de uma atmosfera. Geralmente são projetados para resistir a pressões internas, mas também podem ser projetados para resistir a pressões externas. Podem estar sujeitos a variações de pressão e temperatura, além de outras formas de carregamentos externos. São usados para uma ampla gama de aplicações, desde armazenar líquidos sob altas pressões (e.g., centrais nucleares), até vasos que tenham que resistir a pressões externas (e.g., submarinos). Vasos de pressão possuem diferentes geometrias e tamanhos, e podem ser classificados como sendo de paredes finas ou grossas. Os principais tipos são os cilíndricos (horizontal ou vertical) e os esféricos, mas podem assumir outras geometrias, assim como ter seções com geometrias diferentes (como o VP-CTVP-E-01). Neste trabalho, é analisado um vaso de pressão que já foi projetado, o VP-CTVP-E-01. Primeiro é feita uma análise estrutural estática, através do cálculo e comparação da máxima pressão admissível de trabalho pela Divisão 1 e 2 da norma ASME, além da determinação da pressão de teste hidrostático (PTH). Em seguida, é feita uma análise completa de fadiga em toda a estrutura, tanto longe das descontinuidades como nos pontos críticos, usando a teoria proposta pelo Método SN. Para tanto, é assumido que o vaso será submetido a ciclos de variações de pressão que induzirão tensões alternadas cíclicas e elásticas ao longo da estrutura. No final, é estimada a vida do vaso.

[en] Pressure vessels are used to store fluids under an internal-external pressure differential to the vessel of more than one atmosphere. They are usually designed to withstand internal pressures, but can also be designed to withstand external pressures. They may be subject to pressure and temperature variations, as well as other forms of external loadings. They are used for a wide range of applications, from storing liquids under high pressures (e.g., nuclear power plants) to vessels having to withstand external pressures (e.g., submarine). Pressure vessels have different geometries and sizes, and can be classified as thin-walled or thick-walled. The main types are cylindrical (horizontal or vertical) and spherical, but they may assume other geometries. They may as well have sections with different geometries (such as the VP-CTVP-E-01). First, a static structural analysis is performed, by calculating and comparing the maximum allowable working pressure by Division 1 and 2 of the ASME Boiler and Pressure Vessel Code. In addition it is determined the hydrostatic test pressure (HTP). Then, a complete fatigue analysis is done throughout the structure, both away from discontinuities and at critical points. It is used the theory proposed by the SN Method for that. In order to do so, it is assumed that the vessel will be subjected to cycles of pressure variations. These cycles will induce alternating cyclic and elastic stresses throughout the structure. In the end, the life of the vessel is estimated.

JOSE LUIZ DE FRANCA FREIRE

JOSE EDUARDO DE ALMEIDA MANESCHY

2017-07-20

[pt] TEXTO

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PORTUGUÊS

https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=30612@1

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https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.30612