Título

INFLUÊNCIA DE DEFORMAÇÕES PLÁSTICAS ACUMULADAS (APS) NO LIMITE DE RESITÊNCIA À FADIGA DE TUBOS DE AÇO SUPER DUPLEX

INFLUENCE OF ACCUMULATED PLASTIC STRAINS ON FATIGUE LIFE OF SUPER DUPLEX STEEL TUBES

Autoria

Oliveira, Jhonny Dias de; Coelho, Luiz Gustavo Pires; Filho, Antonio Pereira do Nascimento; Tanaka, Rafael Loureiro; Silva, Flávio José da; Luz, Temístocles de Souza

DOI

10.5151/2594-5327-21507

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Resumo

Tubos de aço super duplex são usados extensivamente em cabos umbilicais para controle e monitoramento de instalações submarinas para produção de petróleo. Os esforços em alto mar são simulados e cargas são estimadas para calcular a vida útil dos cabos umbilicais e de seus componentes. Fazer estes cálculos através de ensaios de fadiga em amostras virgens pode trazer resultados diferentes dos reais, isso porque, nas fases de fabricação, armazenamento e instalação, há um acúmulo de deformações plásticas nos tubos devido aos processos de bobinamento e desbobinamento. Estas deformações plásticas são denominadas APS, do inglês, Accumulated Plastic Strains. E este estudo tem como objetivo avaliar a influência que o APS tem na vida útil de tubos de aço super duplex, bem como verificar se métodos analíticos são boas aproximações para prever o comportamento sob fadiga desses componentes. Isso será feito a partir de comparações de curvas S-N geradas a partir de 3 métodos: método experimental (ensaios práticos realizados em máquina cíclica uniaxial de tração); método analítico baseado na literatura; e método analítico baseado na norma DNV. Os resultados mostram que os ensaios práticos ficaram bem próximos e com mesmo comportamento previsto nos cálculos utilizando metodologia descrita na norma DNV, porém divergentes dos resultados segundo método desenvolvido na literatura.

 

Super Duplex Steel Tubes are used extensively in umbilical cables for control and monitoring of underwater installations for oil production. The stresses from sea are simulated, loads are estimated and the life of umbilical cables and their components are calculated. Although, develop theses calculations through fatigue tests on virgins samples can bring different results from the reality because, in the steps of manufacturing, storage and installation, there is an accumulation of plastic deformation on the tubes due to the process of reeling and unreeling. This research has the purpose of evaluate the influence that these APS have in the life of super duplex steel tubes, and to verify if analytical methods are good approximations to predict the behavior of these components under fatigue. This will be done by comparing SN curves generated from three methods: the experimental method (practical tests performed in uniaxial cyclic tensile machine); analytical method based on the literature; and analytical method based on the standard DNV. The results show that the practical tests were very close and with the same behavior expected from calculations using the methodology described in Standard DNV, but, divergent from results of the method developed in the literature.

Palavras-chave

Deformação plástica acumulada; Fadiga; Tubo aço super duplex.

Accumulated plastic strain; Fatigue; Super duplex steel tube.