Análise experimental de reparo de compósitos na Industria Offshore

Autores

DOI:

https://doi.org/10.33448/rsd-v13i1.44861

Palavras-chave:

Materiais compósitos; Reparos colados; Ensaios de fadiga.

Resumo

Com a expansão de atividades de exploração de petróleo utilizando FPSO’s (Floating, Production, Storage and Offloading), alternativas que possibilitem a redução de custos da manutenção sem comprometer a confiabilidade tornaram-se essenciais para a rentabilidade do negócio. O uso de técnicas de colagem em vasos, casco de navios e tubulações destaca-se como uma boa prática por poder ser realizada no local e não acompanhar os riscos e desvantagens do trabalho a quente além de não necessitar da interrupção das atividades. O objetivo deste trabalho é analisar os resultados experimentais de ensaios realizados em juntas de aço e compósito de fibra de carbono e estabelecer a vida útil do reparo em número de ciclos à fadiga. Os corpos de prova foram confeccionados com os mesmos materiais que a PETROBRAS utiliza em campo. Foram realizados ensaios estáticos para se obter a carga máxima de deslocamento do reparo e ensaios dinâmicos com faixas variando a cada 10% de 50% a 90% da carga máxima, a fim de se obter a vida útil do reparo. Os resultados mostraram que com uma carga de 90% o deslocamento acontece logo nos primeiros ciclos e com 60% da carga máxima os corpos começaram a falhar na ordem de 105 ciclos, o que o classifica para uso. Conclui-se que a utilização de reparos de compósito submetidos a cargas de 60% apresenta vida infinita e por tanto qualificáveis para uso, sendo uma alternativa para reparo em instalações offshore.

Referências

Adams, R. D. (2006). Strength Predictions for Lap Joints, Especially with Composite Adherends. A Review. The Journal of Adhesion, 219-242.

Alves, R. d. (2020). Uso de compósitos em reparos na indústria naval e offshore. Revista Científica Multidisciplinar Núcleo do Conhecimento.

ANP. (2021). Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis. https://www.gov.br/anp/pt-br/canais_atendimento/imprensa/noticias comunicados/producao-de-petroleo-e-gas-teve-recorde-em-2020-e-aumentou-52-71-em-relacao-a-2010

ANP. (2023). Agência Nacional do Petróleo, gás natural e biocombustíveis. https://www.gov.br/anp/pt-br/canais_atendimento/imprensa/noticias-comunicados/em-setembro-o-brasil-teve-recorde-na-producao-de-petroleo-e-gas-bem-como-no-pre-sal

Ashby, M., & Jones, D. (1998). An introduction to microstructures, processing and design (2a ed.). Oxford: Butterworth-Heinemann.

ASTM - American Society for Testing Materials. (2000). ASTM D3039 - Standard Test Method for tensile properties os polymer matrix composite materials. West Conshohocken, PA, USA: Anual Book os ASTM Standards.

ASTM - American Society for Testing Materials. (2003). ASTM D638 - 02a - Standard Test Method for Tensile Properties of Plastics. West Conshohocken, PA, USA.

Carbas, R. J. (2008). Estudo paramétrico de juntas adesivas pelo método de Taguchi . Disseratação.

Cardoso, L. C. (2006). Petróleo do posto ao poço. Qualitymark.

da Silva, L. F., Magalhães, a., & Moura, M. F. (2007). Juntas adesivas estruturais. Publindustria.

DNV. (2012). Design, fabrication, operation and qualification of bonded repair of steek structures.

Gil, A. C. (2017). Como elaborar projetos de pesquisa. (6a ed.), Atlas

Lemos, B. C. (2018). Análise de propagação de trincas em modo misto de juntas. Dissertação. Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brasil.

Marques, F. A. (2015). Análise experimental de reparo de compósitos. Dissertação . Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brasil.

McGeorge, D., Echtermeyer, A., Leong, K., Melve, B., Robinson, M., & Fischer, K. (Janeiro de 2009). Repair of floating offshore units bonded fibre composite materials. Elsevier, 1364-1380.

Meniconi, L. (2014). Experimental fatigue and aging evaluation of the composite patch repair of a metallic ship hull. Applied adhesion science, 2-27.

Mikail, E. (2023). O que é um FPSO e por que é tão importante para a indústria de petróleo e gás. Engenharia 360: https://engenharia360.com/fpso-e-a-industria-de-petroleo-e-gas/

Petrobras. (2022). Exploração e produção para garantir a energia necessária à sociedade. Jornada Da Energia: https://petrobras.com.br/quem-somos/exploracao-e-producao

RBNA Consultant. (2018). RBNA Consultant. https://rbnaconsult.com/fpso/

Reis, D. (2022). FPSO: O que é e como funciona . Serviço em Destaque. https://www.servicoemdestaque.com.br/fpso/

Santos, N. R. (2022). Envelhecimento em petróleo de juntas adesivas de aço-compósito. Dissertação. Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brasil.

Siqueira, C. (2014). Analysis of Repairs in Metal-Composite. ESSS CONFERENCE & ANSYS USERS MEETING.

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Publicado

30/01/2024

Como Citar

MARQUES, F. A. .; KLIPPEL, M. . Análise experimental de reparo de compósitos na Industria Offshore. Research, Society and Development, [S. l.], v. 13, n. 1, p. e14113144861, 2024. DOI: 10.33448/rsd-v13i1.44861. Disponível em: https://rsdjournal.org/index.php/rsd/article/view/44861. Acesso em: 17 jul. 2024.

Edição

Seção

Engenharias