ANÁLISE NUMÉRICA DE TUBOS DE AÇO REFORÇADOS COM FIBRA DE CARBONO
Flávio Silvestre de Alencar1; Jorge Luiz de Almeida Ferreira1; Flaminio Levy Neto1
1 Universidade de Brasília
Resumo
Devido ao alto custo, dentre outros fatores, é inviável a utilização de aços inoxidáveis, principalmente os austeníticos, em redes de dutos, bem como em muitos tipos de tubulações industriais. Infelizmente, dependendo das condições ambientais, tubulações podem sofrer desgastes e corrosões, devido à oxidação por parte de um excesso de umidade ou devido aos efeitos nocivos da maresia. Neste contexto, essas tubulações necessitam de inspeções e reparos periódicos. O Objetivo deste trabalho é estudar e analisar o comportamento mecânico de tubulações que sofreram um desbaste e em seguida foram reparadas com material plástico reforçado com fibras (MPRF), em especial fibras de carbono, de forma a verificar a eficiência do reparo. Serão conduzidas análises numéricas das deformações dos dutos reparados. Tais análises levam em consideração as tensões de membrana, além de considerar as propriedades ortotrópicas do MPRF. Serão analisados numericamente tubos de aço ABNT 1020 com comprimento L = 400 mm, diâmetro nominal D = 80 mm e espessura de parede t = 2 mm em três situações distintas: (i) corpos de prova (cdps) que consistem de cilindros de parede fina (D/t ≥ 20) íntegros (i.e. com espessura uniforme); (ii) cdps tais quais os do item (i), porém com um trecho desbastado (de comprimento td = 100 mm) na região central (i.e. eqüidistante das extremidades); e (iii) reparados circunferencialmente com resina epóxi e fibras de carbono. As simulações numéricas serão feitas em softwares baseados no método dos elementos finitos, como o ANSYS e o COMPSHELL, onde os resultados numéricos serão comparados.
Palavras-chave: Análise numérica; Rede de Dutos; Reparo de Tubulações