Título

ANÁLISE DE CUSTO PARA IMPLEMENTAR REPAROS TUBULAÇÕES COMPÓSITOS EM TUBULAÇÕES

ANÁLISE DE CUSTO PARA IMPLEMENTAR REPAROS TUBULAÇÕES COMPÓSITOS EM TUBULAÇÕES

Autoria

Silva, Roberson Fernando; Silva, Edson Paulo da; Neto, Flamínio Levy

DOI

10.5151/2594-5327-0081

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Resumo

Este trabalho abordará o dimensionamento da espessura necessária em reparos compósitos, utilizando-se diferentes laminados, com o propósito de restaurar a rigidez original de tubos de aço que sofreram desbaste nas regiões centrais, devido à corrosão ou impactos mecânicos. A análise do custo deste reparo compósito - devido à sua espessura - será feita. Para a determinação da espessura do reparo, o módulo de elasticidade do material compósito deve ser considerado, bem como o módulo do aço, da tubulação a ser reparada. Assim, devem-se determinar as propriedades dos materiais compósitos para frações volumétricas de fibras entre 30 e 50% e com isso a espessura do reparo para estes diferentes compósitos. Análises numéricas foram realizadas, no software COMPSHELL, para combinações de fibras de vidro-E, carbono de alta resistência e Kevlar-49, com as resinas epóxi e poliéster. Com a espessura do reparo sobre a região desbastada determinada, o custo final da operação deve ser obtido em tubulações de aço reparadas com fibras de vidro-E, carbono e Kevlar-49 e resina epóxi, sendo as espessuras e custos dos reparos, para 30% de fração volumétrica de fibra, iguais a 8,32mm, 2,92mm e 4,83mm e R$ 4,60, R$ 9,85 e R$ 6,54, respectivamente. Para 50% estas espessuras reduziram-se para 5,30mm, 1,79mm e 3,00mm e os custos para R$ 2,82, R$ 14,69 e R$ 8,07, respectivamente.

 

This work will consider the determination of the necessary thickness of composite repairs, using different laminates, in order to restore the original stiffness of steel pipes that had lost material in the central region, caused by corrosion or mechanical impact. A cost analysis of the repair, based on its thickness – will be carried out. For the determination of required thickness, the elasticity modulus of the composite repair and the steel wall need to be known. So, the properties of the composite material, with volume fractions varying from 30 to 50% and as a consequence the thickness of the repair need to be known. Numerical analyzes were carried out using the COMPSHELL finite element program, for different combinatios of fiber glass, high modulus carbon and Kevlar-49 with polyester and epoxy resin. After the determination of the repair thicknesses, on the machined region of the steel pipes repaired with fiber glass, carbon and Kevlar-49 impreganted with epoxy resin, the final material cost involved in such operation can be found. For volume fractions of fibers equal to 30%, the thickness are, 8,32mm, 2,92mm and 4,83mm and the costs R$ 4,60, R$ 9,85 and R$ 6,54, respectivelly. For 50% of volume fractios, these thickness decrease do 5,30mm, 1,79mm and 3,00mm and the costs will be R$ 2,82, R$ 14,69 and R$ 8,07, respectivelly.

Palavras-chave

Reparos compósitos; Tubulações industriais; Análise de custo de reparos compósitos.

Composite repair; Industrial pipes; Repair’s cost analyzes.