Análise da fadiga em juntas tubulares de plataformas offshore fixas através de modelos em elementos finitos.

Abstract

Dos custos de monitoramento das condições em serviço de uma instalação offshore estima-se que 50% referem-se a inspeções para averiguar trincas por fadiga. Inspeção e avaliação de defeitos são importantes para garantir a integridade da instalação ao longo do tempo, atendendo aos critérios de segurança e de operacionalidade. O aprimoramento dos procedimentos para elaboração dos programas de monitoramento inclui análises estruturais de confiabilidade, avaliações de conseqüências de falhas e cálculos refinados de vida à fadiga para identificar áreas críticas na estrutura. Neste trabalho, quatro juntas tubulares de uma plataforma offshore fixa foram modeladas em elementos finitos para o cálculo das respectivas vidas à fadiga e posterior comparação com os resultados obtidos através de modelos convencionais em elementos de barras. Foram também cotejados os fatores de concentração de tensões, obtidos com base nas formulações paramétricas, com os calculados através dos modelos em elementos finitos. Um programa computacional específico foi utilizado para a análise da fadiga contemplando o modelo usual completo da plataforma em elementos de barras. A partir desses resultados foram selecionadas quatro juntas tubulares típicas, que faziam parte do plano de inspeção da plataforma, para serem modeladas através de um programa específico de análise por elementos finitos. Os resultados desse trabalho objetivaram averiguar a validade do refinamento do cálculo da vida à fadiga em juntas críticas da plataforma e avaliar as suas conseqüências na elaboração do plano de inspeção. Os resultados obtidos permitiram concluir que a análise por elementos finitos tornase recomendada para juntas que não apresentam tipo e/ou comportamento compatíveis com as configurações padronizadas, normalmente utilizadas pelos programas. Das quatro juntas analisadas, duas delas apresentaram valores de vidas à fadiga melhores que os existentes, superiores à vida útil da plataforma com fator de segurança, não necessitando, portanto, fazer parte do plano de inspeção da plataforma.