[en] DESIGN OF SUBSEA PIPELINES AND PHYSICAL INTEGRITY ANALYSIS WHILE SUBMITTED TO CRITICAL CONDITIONS AND OPERATIONAL CONDITIONS

[pt] PROJETO DE DUTOS SUBMARINOS E ANÁLISE DE SUA INTEGRIDADE FÍSICA EM CONDIÇÕES CRÍTICAS E CONDIÇÃO DE OPERAÇÃO

[pt] ANA LUISA FORMOSINHO CASTELLO BRANCO

[pt] COLAPSO

[pt] PRESSAO ADMISSIVEL

[pt] CONDICAO OPERACIONAL

[pt] CONDICAO CRITICA

[pt] ROMPIMENTO

[pt] TUBULACAO

[pt] ESPESSURA

[en] COLLAPSE

[en] OPERATIONAL PRESSURE

[en] OPERATIONAL CONDITION

[en] CRITICAL CONDITION

[en] RUPTURE

[en] PIPELINE

[en] THICKNESS

[pt] O presente trabalho tem como objetivo desenvolver os cálculos e discorrer sobre as considerações necessárias para garantir a integridade física dos dutos utilizados na exploração de petróleo submetidos constantemente a alta pressão. Para isto, será feito uso de normas ASME VIII DIV I de vasos de pressão (visto que a tubulação é um caso particular de uma estrutura contendo líquidos e gases submetida a pressão) juntamente a ASME 31.3 para determinação da espessura de tubulações de processos, e da API RP 1111 para verificar se o valor de espessura calculado se adequa às especificações de projeto. Além disso, o trabalho contempla a abordagem de diferentes modos de falha aos quais os dutos estão sujeitos durante operação, e o cálculo de suas respectivas pressões críticas que podem acarretar o comprometimento da integridade da estrutura. Para isto, foi avaliada a confiabilidade dos valores obtidos para as pressões críticas e admissíveis, e em seguida, validou-se a análise com o auxílio do software comercial PV Elite. Também, foi utilizado o método de elementos finitos por meio do software Ansys, o que tornou possível verificar que a metodologia adotada resultou em um projeto de estrutura segura e adequada para sua aplicação.

[en] This work has as its main goal to calculate and discuss the considerations needed to guarantee the physical integrity of pipelines in offshore oil exploitation, which are constantly submitted to high pressure. To do so, this study was based on ASME VIII DIV I standards for pressure vessels (as the pipelines are structures containing liquids or gases while submitted to pressure) as well as ASME 31.3 standards to determine the thickness of pipeline wall, and API RP 1111 to verify if the required value of thickness obtained is adequate to the conditions specified for the design. Also, this work contemplates a study of different the failure modes to which pipelines are submitted while operating, as well as the methods employed to estimate their respective critical pressure condition that may lead to the structural. Therefore, the reliability of the results obtained for the critical condition and for the maximum operational pressure was evaluated and validated using the commercial software PV Elite, as well as by finite element method through the software Ansys. Through this validation, it was possible to conclude that the methodology adopted for the design methodology resulted in a safe and adequate structure for its application.

ARTHUR MARTINS BARBOSA BRAGA

2021-12-21

[pt] TEXTO

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PORTUGUÊS

https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=56708@1

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https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.56708