STRUCTURAL THERMAL TRANSIENT NUMERICAL ANALYSIS OF RESIDUAL STRESSES IN CYLINDRICAL PRESSURE VESSELS SUBMITTED TO WELD REPAIR ACCORDING TO STANDARD ASME PCC-2-2015

Autores

DOI:

https://doi.org/10.15628/holos.2021.10917

Palavras-chave:

Residual Stresses, Pressure Vessels, Repairs, Finite Elements

Resumo

This paper presents the calculation of residual stresses present in cylindrical pressure vessels subjected to weld repairs using the ASME PCC-2-2015 via numerical multiphysical thermal structural analysis using the finite element method. The methods of analysis of residual stress by numerical analysis are increasingly part of the dynamics of structural integrity in equipment such as pressure vessels, flanges, heat exchangers, in addition to observing the behavior of these stresses in the thermally affected areas due to welding processes. In welding repair, the sleeve is attached to the pressure vessel through two longitudinal welds and two transverse welds. The modeling of the pressure vessel, repair and welding were carried out according to the aforementioned standard. The welding parameters were adopted with what happens in practice, and with that the temperature distribution and heat flow were obtained. The objectives were to analyze the longitudinal, tangential and residual stresses in the regions of the weld, pressure vessel and repair during the welding period, and to verify the behavior of these stresses after the cooling period. This work shows that numerical analysis can be used efficiently and objectively in situations of control and knowledge of the structural integrity of equipment.

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Biografia do Autor

Jayann Ismar Lira Almeida, Universidade Federal da Bahia

Professor Adjunto da Escola Politécnica da Universidade Federal da Bahia. Doutorado em Engenharia Mecânica pela Universidade Federal da Paraíba na área de Petróleo e Gás Natural com ênfase em reparos e integridade estrutural em vasos de pressão pela Fitness for Service e análise de Elementos Finitos (2017). Mestrado em Engenharia Mecânica pela Universidade Federal da Paraíba na área de Dinâmica e Controle de Sistemas (2012), linha de pesquisa Metrologia Assistida por Computador voltado para a Integridade Estrutural em Vasos de Pressão. Graduado em Engenharia Mecânica pela Universidade Federal da Paraíba (2010). Tem experiência em ensaios não destrutivos, Fitness for Service (Adequação ao Serviço), integridade estrutural em vasos de pressão, corrosão e mecânica computacional. Atualmente integra o Grupo de Pesquisa em Integridade e Inspeção (GPII) do Laboratório de Integridade e Inspeção do Departamento de Engenharia Mecânica pela Universidade Federal da Paraíba

Marcelo Cavalcanti Rodrigues, Universidade Federal da Paraíba

Professor do Departamento de Engenharia Mecânica da UFPB em João Pessoa onde é pesquisador de Grupos de Pesquisas de Integridade e Inspeção (GPII). Coordenador do Laboratório de Integridade e Inspeção (LabII). Possui Doutorado em Engenharia Mecânica pela Universidade Federal da Paraíba (2007) na área de Dinâmica e Controle de Sistemas e Integridade estrutural de poços de petróleo (Hastes de Bombeio BCP). Mestrado em Engenharia Mecânica pela Universidade Federal de Campina Grande (2003) onde foi bolsista da ANP/PRH-25 e graduação em Engenharia Mecânica pela Universidade Federal da Paraíba (2000). Tem experiência na área de engenharia mecânica (manutenção) e na área de petróleo (workover e completação de poços), atuando principalmente nos seguintes temas: integridade estrutural de equipamentos de poços de petróleo, elementos finitos, análise modal, trabalhos de simulação em plataforma semi-submersível, vibrações mecânicas e atualmente trabalha com Ensaios Não-Destrutivos (Ultra-som) e Vasos de Pressão (API 579 Fitness for service).

Paula Frassinetti Cavalcante, Universidade Federal da Bahia

Possui graduação em Engenharia Mecânica pela Universidade Federal da Paraíba (1993), mestrado em Engenharia Mecânica pela Universidade Estadual de Campinas (1997) e doutorado em Engenharia Mecânica pela Universidade Estadual de Campinas (2001). Atualmente é professora Associada I da Universidade Federal da Bahia. Tem experiência na área de Engenharia Mecânica, com ênfase em Dinâmica de Rotores, atuando principalmente nos seguintes temas: umbilicais, análise modal, elementos finitos, análise estrutural e desenvolvimento de produto.

Referências

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Publicado

15/06/2021

Como Citar

Lira Almeida, J. I., Cavalcanti Rodrigues, M., & Frassinetti Cavalcante, P. (2021). STRUCTURAL THERMAL TRANSIENT NUMERICAL ANALYSIS OF RESIDUAL STRESSES IN CYLINDRICAL PRESSURE VESSELS SUBMITTED TO WELD REPAIR ACCORDING TO STANDARD ASME PCC-2-2015. HOLOS, 1, 1–14. https://doi.org/10.15628/holos.2021.10917

Edição

v. 1 (2021)

Seção

ARTIGOS

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