Avaliação experimental da efetividade de reparos compósitos em tubulações de aço pressurizadas

Abstract

A presente pesquisa tem como objetivo principal estudar o comportamento de reparos construídos com material compósito de fibras de vidro e resina polimérica para a aplicação em tubulações de aço pressurizadas internamente. Para tanto, foi projetada e construída uma tubulação para ensaio, na qual foi inserido artificialmente um defeito. A tubulação foi posteriormente reparada através da aplicação de um compósito projetado de acordo com as normas de projeto mais difundidas, observando o comportamento deste reparo às pressões internas impostas durante os testes hidrostáticos da tubulação. Foi provido um sistema de aquisição de dados especificamente construído para a pesquisa, com o objetivo de analisar os dados de emissões acústicas durante a pressurização da tubulação. Após a realização dos testes hidrostáticos, foram realizados ensaios não destrutivos complementares para avaliar a qualidade do reparo e sua aplicabilidade prática no meio industrial. Avaliações e conclusões sobre a utilidade das normas de projetos de reparos compósitos, sobre as questões que envolvem o estudo prévio da mecânica da fratura e os cuidados que devem ser levados em consideração na realização dos ensaios de emissões acústicas, são itens tratados também na presente pesquisa.

The main objective of this research is to study the behavior of composite repairs (glass fibers and polymeric resin) for application in internally pressurized steel pipes. For this purpose, a piping was designed and built, in which a defect was artificially applied. The piping was repaired with a composite designed in accordance with the most disseminated design standards, observing the behavior of this repair to the internal pressures imposed during the hydrostatic tests of the piping. A data acquisition system specifically built for the research was provided, with the objective of analyzing the acoustic emissions data during the pressurization of the piping. After perform the hydrostatic tests, complementary non-destructive tests were carried out to evaluate the quality of the repair and its practical applicability in the industrial environment. Assessments and conclusions on the usefulness of the standards for composite repair projects, on issues involving the prior study of fracture mechanics and the care that must be taken when testing acoustic emissions, are items addressed by this research.