Título
[pt] AVALIAÇÃO EXPERIMENTAL DA INTEGRIDADE ESTRUTURAL DE VASOS DE PRESSÃO E TUBULAÇÕES ATRAVÉS DA NORMA API 579-1/ASME FFS-1 E DA TÉCNICA DIC
Título
[en] EXPERIMENTAL EVALUATION OF THE STRUCTURAL INTEGRITY OF PRESSURE VESSELS AND PIPES THROUGH API 579/ASME FFS-1 STANDARD AND DIC TECHNIQUE
Autor
[pt] FILIPE FIUZA DE PAULA ALVES
Vocabulário
[pt] DUTO
Vocabulário
[pt] PERDA LOCALIZADA DE ESPESSURA
Vocabulário
[pt] CORRELACAO DIGITAL DE IMAGENS
Vocabulário
[pt] VASO DE PRESSAO
Vocabulário
[pt] INTEGRIDADE ESTRUTURAL
Vocabulário
[en] PIPE
Vocabulário
[en] LOCALIZED METAL LOSS
Vocabulário
[en] DIGITAL IMAGE CORRELATIONS
Vocabulário
[en] PRESSURE VESSEL
Vocabulário
[en] STRUCTURAL INTEGRITY
Resumo
[pt] O presente trabalho baseia-se no estudo e comparação entre fatores
de segurança da norma API 579-1/ASME FFS-1: Fitness-For-Service e
fatores de segurança obtidos experimentalmente para um vaso de pressão
de aço carbono que apresenta perda localizada de espessura. Para este
experimento, foi construído um vaso de pressão feito de um tubo de
aço carbono com tampos soldados em suas extremidades, com dimensões
reduzidas em escala, de maneira a reproduzir as mesmas tensões atuantes
de um duto comercial comumente utilizado em serviços de transporte de
fluidos, quando aplicada uma pressão interna. Na avaliação da integridade
estrutural do vaso de pressão, foi utilizada a técnica DIC (Correlação Digital
de Imagens) – um método óptico-numérico de registro e mapeamento de
uma configuração de referência para uma configuração deformada – sendo
comparado neste caso, o vaso de pressão antes e depois da aplicação de
pressão interna, para medir o campo de deslocamento na região que contém
a perda localizada de espessura e, por diferenciação, obter o campo de
deformações na superfície. Com as medições de deformação obtidas a partir
de experimentos e trabalhando no regime elástico, foi possível calcular
as tensões atuantes no espécime, o fator de concentração de tensões e o
fator de segurança. Por comparação, os fatores de segurança da norma de
adequação ao uso são avaliados e são apresentados comentários sobre quão
conservadores eles podem ser. Além disso, como a DIC é uma técnica não
destrutiva, sem contato, que utiliza equipamentos leves e pouco volumosos,
é discutida a possibilidade de aplicá-la para avaliar vasos de pressão e dutos
em serviço sem que haja grandes transtornos.
Resumo
[en] This work is based on the study and comparison between safety factors
from the API 579-1/ASME FFS-1: Fitness-For-Service standard and safety
factors experimentally obtained for a carbon steel pressure vessel which
exhibits localized metal loss. For this experiment, a pressure vessel made
from a carbon steel pipe with caps welded to its ends was built, with reduced
dimensions (scaled), in order to reproduce the same acting stresses of a
commercial pipe commonly used in fluid transportation services, when an
internal pressure is applied. In the assessment of the structural integrity
of the pressure vessel, the DIC (Digital Image Correlation) technique was
used - an optical-numerical method of recording and mapping a reference
configuration to a deformed configuration - comparing in this case, the
pressure vessel before and after the application of internal pressure to
measure the displacement field in the region which contains the localized
metal loss and, by differentiation, obtain the strain field on the surface. With
strain measurements obtained from experiments and working in the elastic
regime, it was possible to calculate the stresses acting on the specimen,
the stress concentration factor and the safety factor. By comparison, the
fitness-for-service standard safety factors are evaluated and commentary
on how conservative it might be is presented. Furthermore, as DIC is a
non-destructive, non-contact technique that uses light and small equipment,
the possibility to apply it to the assessment of pressure vessels and pipelines
in service without major disruptions is discussed.
Orientador(es)
RENATO BICHARA VIEIRA
Banca
JOSE LUIZ DE FRANCA FREIRE
Banca
JORGE LUIZ COUTINHO DINIZ
Banca
RENATO BICHARA VIEIRA
Banca
FELIPE DO CARMO AMORIM
Catalogação
2026-01-26
Apresentação
2025-10-09
Tipo
[pt] TEXTO
Formato
application/pdf
Idioma(s)
PORTUGUÊS
Referência [pt]
https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=75129@1
Referência [en]
https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=75129@2
Referência DOI
https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.75129
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