
Universidade Federal de Santa catarina (UFSC)
Programa de Pós-graduação em Engenharia, Gestão e Mídia do Conhecimento (PPGEGC)
Detalhes do Documento Analisado
Centro: Tecnológico
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica
Dimensão Institucional: Pós-Graduação
Dimensão ODS: Ambiental
Tipo do Documento: Dissertação
Título: A FIRST APPROACH TO STRUCTURAL HEALTH MONITORING OF ADHESIVE BONDED JOINTS IN PIPELINES USING INTEGRATED FIBER OPTIC SENSORS
Orientador
- ARMANDO ALBERTAZZI GONCALVES JUNIOR
Aluno
- THIAGO DESTRI CABRAL
Conteúdo
O mar, a atmosfera salina, a incidência solar e a presença de fluidos corrosivos fazem de plataformas de prospecção de petróleo e gás ambientes hostis para a infraestrutura nelas instalada. tubulações e itens estruturais metálicos vêm sendo substituídos por plásticos de engenharia e materiais compostos com alta eficiência estrutural e resistência à corrosão. um material compósito é formado pela combinação, em escala macroscópica, de dois ou mais componentes com distintas características físicas e química, que quando combinados produzem um material cujas propriedades diferem das de seus constituintes. visto que estes componentes também necessitam de inspeção e manutenção regular, tem-se a necessidade de desenvolvimento de múltiplas técnicas não-destrutivas de avaliação. o que levou à adaptação de técnicas como a termografia, holografia, shearografia, ultrassonografia e tomografia para a inspeção de compósitos. ainda, o alto custo associado à realização de ensaios em áreas classificadas e de difícil acesso, conjuntamente com a prevalência de falhas prematuras em uniões adesivadas em tubulações de material composto, criam uma demanda por técnicas passivas de monitoramento a longo prazo capazes de atuar como uma ponte entre as inspeções periódicas. a união por adesivo é um processo testado, confiável e consolidado para unir substratos metálicos, plásticos, cerâmicos e compósitos. apresenta como vantagens com relação às uniões parafusadas ou rebitadas massa reduzida, melhor distribuição de esforços mecânicos e melhor resistência à fadiga devido à maior flexibilidade e capacidade de inibição da propagação de trincas dos adesivos. apesar disso são de difícil modelagem matemática, difícil manutenção e são consideradas como uniões permanentes. este é o processo mais utilizado para unir tubulações de plástico e de compósito, tanto em aplicações na construção civil como na indústria. o presente trabalho explora a utilização de sensores de fibra óptica integrados às uniões adesivadas como potencial solução deste problema. foram estudados diversos sensores de fibra óptica, como redes de bragg, interferômetros de fabry-pérot e sensores distribuídos com base em deflectometria. alguns sensores capazes de medir múltiplos parâmetros também são apresentados. para a realização de ensaios, sensores de fibra óptica foram integrados interna e externamente a uniões adesivadas de tubulações de características similares às utilizadas em campo. um total de doze fibras sensoras, contendo 3 redes de bragg cada foram colocadas internamente à camada de adesivo das uniões para medir o campo de deformação axial no interior da união. além disso, fibras mais longas contendo 12 redes de bragg foram projetadas para serem enroladas externamente ao longo da circunferência das uniões. uma série de ensaios não-destrutivos foram realizados, começando-se por testes de inserção dos sensores. três uniões adesivadas foram instrumentadas, incluindo uma com defeitos planejados para fins de comparação. por fim um dos corpos de prova foi ensaiado de maneira nãodestrutiva para avaliar se a instrumentação integrada possui impacto negativo nas propriedades mecânicas das uniões. o corpo de prova ensaiado falhou em uma região distante da instrumentada, mas mais testes precisam ser realizados para que se estabeleça significância estatística de que a instrumentação não foi deletéria. shearografia digital e tomografia computadorizada foram utilizadas como técnicas de apoio e corroboraram a capacidade dos sensores selecionados e da estratégia de medição adotada para a detecção da presença de vazios e falhas de adesão em várias etapas do ciclo de vida das uniões.
Pós-processamento: Índice de Shannon: 3.84605
ODS 1 | ODS 2 | ODS 3 | ODS 4 | ODS 5 | ODS 6 | ODS 7 | ODS 8 | ODS 9 | ODS 10 | ODS 11 | ODS 12 | ODS 13 | ODS 14 | ODS 15 | ODS 16 |
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2,76% | 4,00% | 7,90% | 4,09% | 4,27% | 5,54% | 13,09% | 5,84% | 11,96% | 4,12% | 5,99% | 7,90% | 4,81% | 10,24% | 3,63% | 3,85% |
ODS Predominates


2,76%

4,00%

7,90%

4,09%

4,27%

5,54%

13,09%

5,84%

11,96%

4,12%

5,99%

7,90%

4,81%

10,24%

3,63%

3,85%