O estudante Henrique Bonamigo Viviani, orientado pelo Prof. Armando Albertazzi Gonçalves Jr. e coorientado por Celso Luiz Nickel Veiga e Matias Roberto Viotti, defenderá sua dissertação na próxima segunda-feira (02/03), às 14h, na sala de aula do LABMETRO (Fundação CERTI). A defesa é vinculada ao Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. A sala tem capacidade para cerca de 40 pessoas.
Banca:
Prof. Armando Albertazzi Gonçalves Jr., Dr. Eng. (Presidente/Orientador)
Profª. Analucia Vieira Fantin, Dra. Eng. (UDESC)
Prof. Marco Antonio Martins Cavaco, PhD. (LABMETRO/UFSC)
Prof. André Roberto de Sousa, Dr. Eng. (IFSC)
Título: “Avaliação da aplicabilidade da deflectometria combinada com o método do contorno para medição de tensões residuais em arames de risers flexíveis”
Resumo:
Risers flexíveis são tubulações especiais usadas para conectar unidades de produção de petróleo e gás situadas no fundo do oceano com as unidades flutuantes. São compostos por múltiplas camadas, dentre as quais as armaduras de tração, formadas por hélices de múltiplos arames de seção retangular que permitem absorver os esforços gerados pelo movimento do mar e ainda manter a flexibilidade da tubulação. Há evidências que o nível de tensões residuais presente nos arames da armadura de tração têm um impacto significativo na vida útil dos risers. A determinação das tensões residuais nos arames pode ser feita pelo método do contorno, que inicia pelo corte em uma seção transversal do arame pelo processo de eletroerosão a fio (WEDM). Em função do alívio das tensões residuais decorrentes do corte, a superfície do arame sofre deformações elásticas que podem ser medidas e utilizadas para determinar a magnitude e distribuição das tensões residuais originais presentes no arame. A medição destas deformações é comumente realizada por meio de máquinas de medição por coordenadas, podendo ser realizada ponto a ponto ou em linhas. Dependendo da densidade de pontos desejada, o processo pode levar um longo tempo e resultar em incertezas de medição inaceitáveis. A deflectometria é uma técnica óptica de medição com grande potencial para atender as demandas do método do contorno e possibilitar a aquisição de um maior número de pontos em um menor período de tempo. O objetivo geral deste trabalho visa a análise da viabilidade de aplicação da deflectometria como técnica de medição para o método do contorno e a caracterização e investigação da influência da incerteza de medição resultante sobre o nível de tensões residuais.
O processo de corte do arame por WEDM resultou em uma superfície pouco reflexiva, o que impossibilitou uma adequada medição por deflectometria. Foram experimentadas técnicas que provessem melhoria na refletividade da superfície; entretanto, a que deu melhores resultados não foi capaz de aumentar a refletividade da superfície a ponto de permitir medições satisfatórias por deflectometria nos arames de risers flexíveis. Para dar continuidade ao trabalho foram utilizados outros corpos de prova com superfícies bem reflexivas e realizadas medições de referência. Assim, foi possível obter a caracterização metrológica do deflectômetro desenvolvido, levando à conclusão de que a deflectometria é uma técnica viável de medição para o método do contorno caso a superfície a ser medida possa ser tornada reflexiva. As incertezas estimadas para o método do contorno apresentam valores entre 10 e 30 MPa. A existência de forte correlação linear positiva, encontrada no presente trabalho, entre os valores de incerteza de medição e dos níveis de tensões residuais simuladas, onde 0,1 µm equivale uma incerteza aproximada de 11 MPa nos níveis de tensões, com 95% de nível de confiança, realça a importância de se considerar esta parcela de incerteza que comumente não é considerada com a profundidade necessária na literatura. O trabalho conclui que, do ponto de vista metrológico, a deflectometria é viável para utilização com o método do contorno. Porém, é necessário ainda encontrar um processo capaz de melhorar a refletividade da superfície sem distorcê-la.
Palavras-chave: Deflectometria, Incerteza de medição, Método do contorno, Tensões residuais