Simulação computacional da integridade estrutural de dutos sobre efeito corrosivo

Abstract

No Brasil, os dutos são amplamente utilizados para o transporte de petróleo e seus derivados, operando em diversos ambientes como subterrâneos, aquáticos e industriais. Esses sistemas estão frequentemente expostos à condições agressivas, em especial, à corrosão que compromete a integridade estrutural das tubulações. A falha desses dutos pode causar grandes impactos sociais, ambientais e econômicos. Dentre os métodos para avaliar a integridade estrutural, destacam-se os métodos experimentais, que oferecem resultados confiáveis, mas com alto custo. Um dos desafios enfrentados pelos operadores de dutos é a escassez de dados de qualidade sobre modelos virtuais ou testes experimentais. Este estudo tem como objetivo avaliar a integridade estrutural de dutos afetados por corrosão e submetidos a pressões internas, através de simulações computacionais baseadas no Método dos Elementos Finitos. Os resultados obtidos mostraram que as simulações numéricas, podem fornecer resultados acurados, com grande proximidade aos dados experimentais apresentados na literatura. A diferença de resultados foi de 0,33% para dutos íntegros e -0,72% para dutos com defeito, enquanto os métodos semiempíricos apresentaram uma diferença de 46,74%. A análise da geometria dos defeitos evidenciou que a profundidade do defeito exerce maior influência na pressão de falha do que o comprimento. A redução da espessura dos dutos para 2 mm, 1,5 mm e 1 mm resultou em uma diminuição da pressão de falha em 27,3%, 43,9% e 62,5%, respectivamente. Esses resultados confirmam que a simulação computacional oferece uma resposta confiável como ferramenta útil para prever a pressão de falha em dutos sujeitos à corrosão.