Análise de integridade de um equipamento pressurizado com defeitos planares empregando normas de adequação ao uso

Abstract

A avaliação da integridade em estruturas pressurizadas relacionadas a presença de defeitos planares é de importância estratégica em países industrializados. Metodologias de análise consolidadas permitem tomar decisões de engenharia para determinar se um equipamento pode continuar operando com segurança e ainda podem definir a frequência de inspeções e/ou ações mitigadoras que permitam facilitar a gestão da operação destes tipos de equipamentos. Estas metodologias tentam de forma simplificada avaliar a interação entre a propagação instável de fissuras e o colapso seguindo três metodologias: O método R6, na sua forma clássica e duas utilizando a norma API579. No presente trabalho é analisado um vaso de pressão típico, de corpo cilíndrico e com uma fissura longitudinal. Um estudo paramétrico também foi realizado, a fim de investigar como o aumento da pressão ou o crescimento das dimensões do defeito interagem com a evolução da criticidade do defeito. Aspectos mais específicos, como a maneira que o defeito cresce e a influência da tensão residual, de importância crucial quando o defeito está situado próximo a uma solda, também são estudados. Os resultados obtidos e a discussão a partir do problema estudado, bem como do estudo paramétrico, ilustram as possibilidades de utilizar estas metodologias

The assessment of integrity in pressurized structures related to the presence of planar defects is of strategic importance in industrialized countries. Consolidated analysis methodologies allow engineering decisions to be made to determine whether equipment can continue to operate safely and can also define the frequency of inspections and/or mitigating actions that facilitate the management of the operation of these types of equipment. These methodologies attempt in a simplified way to evaluate the interaction between unstable crack propagation and collapse. The present work analyzes a typical pressure vessel, with a cylindrical body and a longitudinal fissure. The criticality of the defect is assessed by analyzes of different levels of complexity presented in API Standard 579. A parametric study was also carried out in order to investigate how the increase in pressure or the growth in the dimensions of the planar defect interact with the evolution of the possible failure. More specific aspects, such as the way the defect evolves and the influence of residual stress, which is of crucial importance when the defect is located close to a weld, are also studied. The results obtained and the discussion based on the problem studied, as well as the parametric study, illustrate the possibilities of using these methodologies