Medição de carregamento de flexão em duto usando indentação instrumentada combinada com interferômetro radial

Abstract

O conhecimento do estado de tensões presentes nos dutos, considerando um cenário de possíveis movimentações do solo, é um importante requisito na avaliação da integridade desses, bem como para o planejamento de ações a serem tomadas para prevenir ou corrigir possíveis problemas de segurança. O estado de tensões do duto depende de diversos fatores. Os analisados nesse trabalho são os esforços de flexão, originadas através da interação solo-duto, e as tensões residuais, originadas dos processos de fabricação dos tubos. Nesse trabalho será apresentado e avaliado um procedimento de medição de esforços de flexão em dutos utilizando o método de indentação instrumentada, considerado rápido e pouco invasivo. Para a validação experimental do procedimento proposto foi utilizada uma bancada que gera carregamentos de flexão bem conhecidos em tubos. O sistema de medição utiliza um interferômetro laser com sensibilidade radial para a medição do campo de deformações em torno de uma marca de indentação controlada, que são correlacionadas com o nível de tensões combinadas presentes. Além do procedimento de medição desenvolvido, também foi avaliado um método de cálculo de incerteza de medição.<br>

Abstract : The knowledge of the stress field present in pipelines is an important requirement in assessing the integrity, when facing rights of way subjected to ground movements, as well as the planning of actions to be taken to prevent or correct potential safety issues. The stress field in pipelines depends on several factors. In this work two were analyzed: bending stress due to ground-pipe interaction, and residual stresses due to the pipe manufacturing processes. This work presents and evaluates a bending stresses measurement procedure in pipes using instrumented indentation, a fast and minimally invasive method. A bending bench was used in the development and evaluation of the proposed procedure. It is able to produce very well-known bending loading. The measurement system uses a laser interferometer characterized by radial in-plane sensitivity to measure the developed displacement field in response to a controlled indented print, which is correlated to the stress state of the material. In addition, an uncertainty assessment method was also evaluated.