Title

DESENVOLVIMENTO DE INFRAESTRUTURA E METODOLOGIA PARA ENSAIOS DE DESGASTE POR DESLIZAMENTO EM DUTOS FLEXÍVEIS

DEVELOPMENT OF A TRIBOMETER FOR TESTING THE CONTACT BETWEEN FLEXIBLE RISER PIPES AND BEND STIFFENERS

Authorship

Paes, Marcelo Torres Piza; Neto, Francisco Francelino Ramos; Pires, Raphael Rezende; Freitas, Denis Soares; Ladeira, Guênia Mara V.; Franco, Vera Lúcia D.S.; Franco, Sinésio D.

Paes, Marcelo Torres Piza

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Pires, Raphael Rezende

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Freitas, Denis Soares

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Ladeira, Guênia Mara V.

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Franco, Vera Lúcia D.S.

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Franco, Sinésio D.

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DOI

10.5151/2594-5327-21457

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Abstract

Dutos flexíveis (risers) são usados largamente na área de óleo e gás. Para evitar uma solicitação excessiva da região de transição entre o duto e o seu conector, são empregados enrijecedores, também conhecidos como bend stiffeners. Estes são posicionados a cerca de 30 m abaixo do nível do mar. A movimentação das plataformas, combinada com as alterações de carga sobre os dutos flexíveis, levam a um movimento relativo entre estes e a superfície dos enrijecedores. Nesse trabalho são apresentados os resultados do desenvolvimento de uma infraestrutura capaz de reproduzir em escala real condições de campo. O equipamento em questão pode trabalhar com dutos de até nove polegadas de diâmetro interno e cargas de acionamento de 1,0 MN. Os parâmetros controlados e monitorados são: força normal ao duto, deslocamento, velocidade de deslizamento. Adicionalmente são monitoradas vibrações e a temperatura da água de teste. A metodologia de teste desenvolvida é apresentada e os resultados do ensaio de um riser de quatro polegadas discutidos. Nesse caso, o transitório inicial do ensaio foi de cerca de 30 minutos, que reaparece sempre que o ensaio é reiniciado. O coeficiente de atrito medido no regime permanente foi de aproximadamente 0,12.

To prevent an excessive bending at the connector region of flexible riser pipes, bend stiffeners are used in the oil and gas industry. Platforms present small relative movements that cause a sliding contact between the riser and the bend stiffener. The development of a large scale test infrastructure for this system is presented. The apparatus is able test pipes of four, six and nine inches of internal diameter, with loads of up to 1.0 MN. Load, stroke and sliding velocity are controlled and monitored. Additionally, vibration and water temperature were monitored. The procedures to evaluate the friction coefficient are presented. Test rig performance was evaluated using a four inch pipe. The results showed a running-in of about 30 minutes, that reoccur as the test is restarted. After it, the friction coefficient remains nearly constant at about 0.12.

Keywords

Desgaste por deslizamento; Metodologia de teste; Dutos flexíveis.

Sliding wear; Test procedures; Riser pipes.