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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.3.2013.tde-01082013-160715
Documento
Autor
Nome completo
Leonardo Luiz Siqueira Mathias
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2013
Orientador
Banca examinadora
Ruggieri, Claudio (Presidente)
Andrade, Arnaldo Homobono Paes de
Cravero, Sebastian
Título em português
Avaliação experimental de curvas J-R em juntas soldadas circunferenciais de risers rígidos de aço API 5L X80 utilizando corpos de prova SE(T) e SE(B).
Palavras-chave em português
Aço
Corpo de prova
Juntas soldadas
Tubulação
Resumo em português
Métodos acurados de avaliação de tenacidade à fratura, incluindo curvas de resistência ao rasgamento dúctil de juntas soldadas de dutos e risers rígidos, tornam-se essenciais em procedimentos de avaliação de defeitos em regiões de soldas e zonas termicamente afetadas, nas quais defeitos não detectados podem se propagar devido às grandes tensões e deformações envolvidas na instalação e/ou operação dessa classe de estruturas. Este trabalho apresenta uma investigação experimental da tenacidade à fratura de uma junta soldada de um duto rígido de aço API 5L X80 (curvas J-Ãa). A motivação para este trabalho decorre da demanda crescente na aplicação de dutos de alta resistência na indústria de óleo e gás, em particular dutos submarinos e risers rígidos em catenária. Para tal, foram empregados corpos de prova de tração SE(T) fixados por garras, e flexão três pontos SE(B) contendo entalhe no centro da solda, para determinação das curvas J-R pelo método do corpo de prova único utilizando a técnica da flexibilidade no descarregamento, além das funções de flexibilidade e fatores n referentes aos corpos de prova SE(T) e SE(B) em função do nível de dissimilaridades mecânicas, o que permite obter valores mais assertivos das propriedades de tenacidade à fratura de juntas soldadas.
Título em inglês
Experimental J-R curve testing of an API 5L X80 girth weld pipeline using SE(B) and SE(T) fracture specimens.
Palavras-chave em inglês
Girth welds
Pipeline
Specimen
Steel
Resumo em inglês
Accurate measurements of fracture resistance properties, including crack growth resistance curves for pipeline girth welds, become essential in defect assessment procedures of the weldment region and the heat affected zone, where undetected crack-like defects (such as lack of penetration, deep undercuts, root cracks, etc.) may exhibit further crack extension due to high tensile stresses and strains during installation and in-service operation. This work presents an investigation of the ductile tearing properties for a girth weld made of an API 5L X80 pipeline steel using experimentally measured crack growth resistance curves (J-Ãa curves). Use of these materials is motivated by the increasing demand in the number of applications for manufacturing high strength pipes for the oil and gas industry including marine applications and steel catenary risers. Testing of the pipeline girth welds utilized sidegrooved, clamped SE(T) specimens and 3P bend SE(B) specimens with a weld centerline notch to determine the crack growth resistance curves based upon the unloading compliance (UC) method using a single specimen technique. Recently developed compliance functions and n-factors applicable for SE(T) and SE(B) fracture specimens with homogeneous material and overmatch welds are introduced to determine crack growth resistance data from laboratory measurements of load-displacement records. This experimental characterization provides additional toughness data which serve to evaluate crack growth resistance properties of pipeline girth welds using SE(T) and SE(B) specimens with weld centerline cracks.
 
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Data de Publicação
2013-08-08
 
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