Correlação do comportamento à fratura entre dutos com trincas circunferenciais e corpos de prova incluindo o rasgamento dúctil da trinca

Resumo

A demanda crescente para exploração e produção de petróleo e gás em águas profundas tem motivado o desenvolvimento de sistemas oceânicos eficientes e inovadores, capazes de atender os severos requisitos de projeto, instalação e operação. Os risers rígidos usados no transporte dos produtos são um elemento-chave à garantia da segurança operacional do sistema de exploração. Estes risers são submetidos a elevados níveis de deformação plástica quando são instalados pelo método carretel. Defeitos não identificados no processo de montagem da linha são submetidos a grandes forças motrizes criando o cenário perfeito para a propagação estável deles, tornando a linha de exploração potencialmente insegura. Atualmente, existem procedimentos de avaliação de defeitos em risers rígidos que advogam o uso de valores de tenacidade e curvas de resistência à fratura geometricamente dependentes. Diversos estudos mostram que corpos de prova SE(T) apresentam condições de triaxialidade de tensões similares aos dutos. No entanto, em nenhum destes estudos considerou-se a propagação estável de trinca e, consequentemente, a alteração do campo de tensões à frente da trinca, o que pode modificar substancialmente a bem conhecida similaridade do campo de tensões entre corpos SE(T) e dutos submetidos a cargas de tensão ou flexão. Esta pesquisa pretende correlacionar as respostas mecânicas de corpos de prova não padronizados, SE(T) e chapa curva, com dutos submetidos a grandes deformações plásticas, considerando a propagação estável da trinca. Modelos numéricos usando o modelo células de computacionais serão feitos para fazer predições sobre a criticidade de defeitos típicos encontrados em dutos e risers rígidos; os modelos numéricos são calibrações usando resultados experimentais de corpos de prova com baixa e elevada triaxialidade. (AU)