Simulação computacional de um processo de soldagem em operação de um tubo de aço api 5l x70 através do método de elementos finitos
| dc.contributor.advisor1 | Fraga, Francisco Edson Nogueira | |
| dc.contributor.author | Oliveira, Lucas Silva de | |
| dc.contributor.referee1 | Fraga, Francisco Edson Nogueira | |
| dc.contributor.referee2 | Reis, Rômulo Pierre Batista dos | |
| dc.contributor.referee3 | Reis, Francisco Evaristo Uchoa | |
| dc.date.accessioned | 2020-12-10T12:05:48Z | |
| dc.date.available | 2020-12-10 | |
| dc.date.available | 2020-12-10T12:05:48Z | |
| dc.date.issued | 2020-02-05 | |
| dc.description.abstract | In-service welding is a technique which welding of equipment, pipes and ducts that contain any product or its residues, pressurized or not, with or without flow, is made without the need for operational stops. This is one of the techniques most commonly used in the modification, repair or expansion of a duct network, since it allows intervention without interrupting the flow of the fluid of interest. Due to its peculiarity, such a process requires greater attention in its analysis and execution. In the present work, a computational analysis of this process was carried out in an API 5L X70 steel tube with internal water flow in order to obtain the temperature distribution and the identification of the molten zone and the heat affected zone along the tube. The welding conditions of the proposed model were based on experimental data available in the literature. Computer modeling and simulation was performed using the ANSYS® Workbench 18.0 software, which uses the finite element method. In this, it was necessary to install the moving heat flux extension to simulate the movement of the heat flow. For a better approximation with the physical conditions, the properties of the material (specific heat, thermal conductivity and density) as a function of temperature were sought in the literature, which led to a transient analysis. Heat losses by natural convection (outside the tube), forced convection (inside the tube) and radiation were considered. To obtain the temperature field, virtual thermocouples located in strategic positions were used. We tried to validate the computational model through the experimental data on which it was based. However, despite the good convergence, a study of error analysis is necessary to affirm such validation. | pt_BR |
| dc.description.resumo | Soldagem em operação é uma técnica a qual se realiza a solda de equipamentos, tubulações e dutos que contenham qualquer produto ou seus resíduos, pressurizados ou não, com ou sem fluxo, sem a necessidade de paradas operacionais. Esta é uma das técnicas mais comumente empregada na modificação, reparo ou expansão de uma malha de dutos, uma vez que permite a intervenção sem interromper o escoamento do fluído de interesse. Devido a sua peculiaridade, tal processo requer uma maior atenção em suas análises e execução. No presente trabalho foi realizada uma análise computacional deste processo em um tubo de aço API 5L X70 com fluxo interno de água visando obter a distribuição da temperatura e a identificação da zona fundida e da zona afetada pelo calor ao longo do tuto. As condições de soldagem do modelo proposto foram baseadas em dados experimentais disponíveis na literatura. A modelagem e simulação computacional foi realizada no software ANSYS® Workbench 18.0, o qual se utiliza do método de elementos finitos. Neste, foi necessário a instalação da extensão moving heat flux para a simulação do movimento do fluxo de calor. Para uma melhor aproximação com as condições físicas, foi buscado na literatura as propriedades do material (calor específico, condutividade térmica e densidade) em função da temperatura, o que levou a uma análise transiente. Foram consideradas perdas de calor por convecção natural (externa ao tubo), convecção forçada (interna ao tubo) e radiação. Para a obtenção do campo de temperatura, foram utilizados termopares virtuais localizados em posições estratégicas. Tentouse realizar a validação do modelo computacional através dos dados experimentais no qual esse foi baseado. Entretanto, apesar da boa convergência, um estudo de análise de erros se mostra necessário para afirmar tal validação. | pt_BR |
| dc.description.sponsorship | Trabalho não financiado por agência de fomento, ou autofinanciado | pt_BR |
| dc.identifier.citation | Oliveira (2020) (OLIVEIRA, 2020) | pt_BR |
| dc.identifier.uri | https://repositorio.ufersa.edu.br/handle/prefix/5724 | |
| dc.language | por | pt_BR |
| dc.publisher | Universidade Federal Rural do Semi-Árido | pt_BR |
| dc.publisher.country | Brasil | pt_BR |
| dc.publisher.department | Centro de Engenharias - CE | pt_BR |
| dc.publisher.initials | UFERSA | pt_BR |
| dc.relation.references | OLIVEIRA, Lucas Silva de. Simulação computacional de um processo de soldagem em operação de um tubo de aço api 5l x70 através do método de elementos finitos. 2020. 75 f. Monografia (Graduação em Engenharia Mecânica) Centro de Engenharias, Universidade Federal Rural do Semi-Árido, Mossoró, 2020. | pt_BR |
| dc.rights | info:eu-repo/semantics/openAccess | pt_BR |
| dc.rights.license | CC-BY-SA | pt_BR |
| dc.subject | Soldagem em operação | pt_BR |
| dc.subject | Aço API 5L X70 | pt_BR |
| dc.subject | simulação computacional | pt_BR |
| dc.subject | campo de temperatura | pt_BR |
| dc.subject.cnpq | ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA | pt_BR |
| dc.title | Simulação computacional de um processo de soldagem em operação de um tubo de aço api 5l x70 através do método de elementos finitos | pt_BR |
| dc.type | info:eu-repo/semantics/bachelorThesis | pt_BR |
