DESENVOLVIMENTO DE MODELOS ANALÍTICOS E NUMÉRICOS PARA ANÁLISE DE DUTOS COMPÓSITOS OFFSHORE

Resumo

Dutos compósitos termoplásticos (TCPs, Thermoplastic Composite Pipes) e dutos flexíveis híbridos são avaliados com grande interesse como alternativa aos risers feitos de aço ou aos dutos flexíveis tradicionais. Estes dutos possibilitam múltiplas aplicações a partir da alteração das variáveis de projeto, em função das especificações e restrições de fabricação, segurança e estabilidade, além de não possuírem associação ao SCC (Stress Corrosion Cracking). À vista disso, o presente trabalho desenvolve modelos analíticos e numéricos baseados no Método dos Elementos Finitos (MEF) que permitem a análise do comportamento de TCPs e dutos flexíveis híbridos offshore quando submetidos a carregamentos axissimétricos, tais como tração, torção, pressão interna, pressão externa, bem como carregamentos térmicos. Foram realizadas análises sob diferentes carregamentos e uma boa concordância entre as respostas analíticas e numéricas foi encontrada. Além disso, realizaram-se análises de rigidez, capacidade de carga e influência de diferentes combinações de laminações em um duto flexível híbrido. A depender do carregamento, as previsões de falha podem indicar a armadura de tração ou o laminado compósito. Além disso, as lâminas do compósito apresentam diferentes atuações para as direções de tensões, e determinadas orientações de fibra terão mais eficiência em uma direção que em outra, sob um carregamento ou outro. Assim, ressalta-se a importância de utilização de lâminações com orientações combinadas.