Publicação: Desenvolvimento, projeto de construção de um equipamento de reparo de trincas por atrito
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CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
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Orientador
Coorientador
Franco, Vera Lucia Donizeti de Sousa
Resumo
Na indústria de produção de petróleo, a utilização dos processos convencionais de reparo de
trincas, como o processo de soldagem a arco elétrico, são realizadas excepcionalmente em
ambiente submerso e normalmente em áreas classificadas. Como conseqüência disso, vários
defeitos podem surgir na região de reparo tais como porosidades e fragilização pelo hidrogênio.
Desta forma, o desenvolvimento de uma técnica de reparo de trincas, como a de reparo de
trincas por atrito, torna-se um grande atrativo para a indústria do petróleo. O processo de
reparo de trincas por atrito consiste em fazer, na região da trinca, um furo cilíndrico ou cônico o
qual é posteriormente preenchido por um pino também cilíndrico ou cônico. Apesar da grande
potencialidade da técnica de reparo de trincas por atrito, poucos estudos foram realizados a
respeito do processo. Desta forma, o presente trabalho teve por objetivo, desenvolver, projetar,
construir e validar um equipamento de reparo de trincas por atrito. O equipamento projetado
possui capacidade de carga axial de 50 kN, capacidade de carga tangencial de 10 kN e pode
atingir velocidade de rotação de até 8000 rpm. O controle do equipamento é realizado de forma
automatizada, cabendo ao usuário entrar, no programa de controle, com os parâmetros de
teste a serem utilizados. Para validação e levantamento dos limites operacionais do
equipamento, foram realizados ensaios com amostras de aço carbono, cujos resultados
mostraram, em alguns casos, a formação da ligação metálica entre o material do pino e o furo.
Ao final do trabalho, obteve-se uma infra-estrutura que permitirá um maior estudo do processo,
além de permitir a otimização dos parâmetros de testes para os mais diversos materiais.
Abstract
In the offshore industry, the utilization of conventional process of arc welding processes are
frequently used to repair structure defects, such as cracks. These repairs are carried out under
water to reduce risks of explosion. Under water welds are subjected to hydrogen embrittlement
and severe porosity. An alternative is offered by the friction hydro pillar processing (FHPP),
which may be regarded as a process in which a hole is drilled and filled with a consumable rod
of the same material. Despite its wide applicability, this technique has not been widely
investigated. Motivated by the potentialities of this method, an infrastructure for repairing
engineering structures by drilling and filling holes was designed and constructed. The
equipment was designed with an axial force capacity of 50 kN, and a tangential force limited to
10 kN. The rotational speed was limited to 8000 rpm. The FHPP parameters were completely
automated, where by the user has only to give them. To validate the infrastructure repair tests
were carried out in plain carbon steel plats. The obtained results showed that a metallic bond
between the substrate and the rod was achieved. The system enables to perform experimental
tests in order to optimize the friction hydro pillar process parameters.
Palavras-chave
Reparo de trincas por atrito, FPSO, Controle, Desenvolvimento de equipamento, Friction hydro pillar processing, Control, Development of test rigs, Soldagem elétrica
Citação
SOUZA, Robson José de. Development, design and construction of a friction hydro pillar processing equipment. 2006. 104 f. Dissertação (Mestrado em Engenharias) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2006.