METODOGIA PARA ANÁLISE E PROJETO DE DUTOS SUBMARINOS SUBMETIDOS A ALTAS PRESSÕES E TEMPERATURAS VIA APLICAÇÃO DO MÉTODO DOS ELEMENTOS FINITOS
Autor
Carlos de Oliveira Cardoso
Resumo
Este trabalho apresenta os avanços recentes na avaliação do comportamento estrutural de dutos aquecidos, em especial de dutos submarinos, que são mais suscetíveis ao fenômeno de flambagem termomecânica por serem apoiados sobre o leito marinho, devendo ser dimensionados através de estados limites que considerem o efeito de deformações acima do limite de escoamento do material. Para avaliar o comportamento estrutural de dutos submarinos aquecidos foram implementadas rotinas no programa AEEPECD que permitam tratar as não-linearidades físico-geométricas envolvidas durante o processo de flambagem termomecânica, assim como o efeito acoplado momento-pressão e leis constitutivas para a interação solo-duto que permitam avaliar o efeito de valas escavadas no leito marinho. São avaliados os estados limites de flambagem local e fadiga devido aos ciclos de aquecimento/pressurização e desaquecimento/depressurização em dutos submarinos apoiados sobre pisos argilosos, comuns na Bacia de Campos. O programa ABAQUS e formulações analíticas são utilizados nas comparações realizadas com o programa AEEPECD na validação dos modelos implementados.
Abstract
This work presents the recent progress in the evaluation of the structural behavior of high pressure/temperature (HP/HT) pipelines, specially offshore pipelines, that are more susceptible to thermal buckling, due to be resting on the seabed, must be designed using limit states that considers strains above the yield limit of the material. To evaluate the structural behavior of HP/HT offshore pipelines were implemented routines in the AEEPECD program, allowing to treat the physical-geometric non-linearity involved during the thermal buckling, as well as the coupled effect moment-pressure and constitutive laws for the pipe-soil interaction considering berms dug in the seabed. The Limit states of local buckling and fatigue due to heat up and cool down are evaluated for offshore pipelines resting in clay soils, very common in Campos Basin. The ABAQUS program and analytical solutions were used in the comparisons with AEEPECD program to validate the implemented models.
