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ARTIGO TÉCNICOS– Edição
254 - Novembro de 2003
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| Utilização de análise de vibrações e redes neurais artificiais na manutenção preditiva de estruturas para a indústria do petróleo |
| José Guilherme C. da
Guia, Marcos Antônio da S. Irmão, Adevid L. de Araújo, Antonio A. da Silva Universidade Federal de Campina Grande - Centro de Ciências e Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica |
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O monitoramento e diagnóstico de falhas em estruturas em geral, é um problema de grande interesse em engenharia, pois está presente tanto na fase de fabricação de um componente (avaliação por ensaios não destrutivos), durante sua operação (avaliação da integridade estrutural) e manutenção (monitoramento da condição). Este trabalho investiga os efeitos da mudança de posição e severidade da falha sobre as freqüências naturais de vibração em estruturas obtidas a partir de modelos computacionais e banco de dados experimentais. É analisada a eficiência de dois tipos de Redes Neurais Artificiais (PNN e GRNN) quando aplicadas para localizar estes defeitos. Foi constatado que ambas as RNA são ferramentas eficientes na determinação da posição de falhas na estrutura estudada tendo obtido bons resultados tanto no conjunto de dados fornecido pelo modelo computacional como no conjunto de dados fornecido pelos testes experimentais. Em todos os casos, as redes neurais se mostraram capazes de localizar as posições das falhas em tempos inferiores a 5 segundos, com erros quadráticos médios em torno de 10-3, o que sugere a capacidade das redes neurais de realizarem um rápido e preciso diagnóstico de falhas presentes em estruturas mecânicas reais. |
| Técnica para monitoramento do desempenho térmico de redes de permutadores de calor |
| Paulo César Tonin, Cezar Otaviano Ribeiro
Negrão Laboratório de Ciências Térmicas – LACIT Departamento Acadêmico de Mecânica – DAMEC Centro Federal de Educação Tecnológica do Paraná – Cefet-PR |
| No refino de petróleo, redes de permutadores de calor são empregadas com o propósito de recuperar calor e portanto reduzir o consumo de energia da planta. Entretanto, muitos destes permutadores na rede de pré-aquecimento do cru estão sujeitos a um alto risco de incrustação (fouling). Com o crescimento da incrustação, os permutadores vão perdendo desempenho térmico e o monitoramento deste desempenho passa a ser importante. O grande número de permutadores presentes em redes de pré-aquecimento do cru, a variação diária das condições operacionais e da carga de petróleo processada dificultam o monitoramento térmico destas redes. Neste artigo, uma metodologia proposta na literatura (Jerónimo et al., 1997) é aplicada no monitoramento térmico de permutadores e é estendida para o monitoramento de redes de permutadores. A técnica consiste na comparação da efetividade medida e calculada dos permutadores. O custo do combustível adicional consumido nos fornos, devido ao problema da incrustação, é mostrado. Os resultados obtidos demonstram a facilidade na aplicação da metodologia e sua eficácia. |
| Análisis de falla de motor
de gran potencia en planta petroquimica |
| Pablo Gabriel Fazzini Mech Eng - INTEMA – (CIC), Argentina José Luis Otegui, Adrián Pablo Cisilino PhD, Mech Eng –INTEMA – Univ Nacional Mar del Plata, Argentina |
| Se estudiaron las causas de la rotura de un motor eléctrico de gran potencia, que impulsa un compresor a pistón en una planta petroquímica. Se realizó un análisis fractográfico, químico, mecánico y microestructural de los componentes fallados. Se verificó que la falla se produjo por la iniciación y propagación de fisuras por fatiga mecánica en soldaduras de las paletas de refrigeración, en una rueda modificada por la colocación de una corona dentada para el funcionamiento lento mediante un motor auxiliar o virador. Se realizaron modelados numéricos por elementos finitos de las solicitaciones estáticas y cíclicas, a las que están sometidas las secciones falladas, en función de las condiciones y cargas de operación. Se determinaron las frecuencias propias de las ruedas y los coeficientes de amplificación dinámica de las cargas cíclicas de operación. El origen del problema ha sido una evaluación incorrecta de las cargas producidas por el motor del virador. La cupla producida por el piñón del virador provocó deformaciones plásticas en las paletas de la rueda modificada, la zona más débil del sistema rotante, que generaron un desbalanceo que eventualmente provocó la propagación de las fisuras en las paletas. Para evitar la repetición de este problema se requiere un rediseño de las paletas de la rueda que contiene la corona dentada. |
| A importância da avaliação de riscos nos níveis estratégicos do processo de tomada de decisão das atividades de E&P offshore de petróleo e gás natural no Brasil |
| Katia Cristina Garcia Doutoranda em Planejamento Ambiental, Pesquisadora do Lab. Interdisciplinar de Meio Ambiente (LIMA/PPE/COPPE/UFRJ) |
| Este artigo tem como objetivo mostrar que a consideração
da variável risco ambiental nos níveis estratégicos
do processo de tomada de decisão das atividades de E&P
offshore de petróleo e gás natural no Brasil pode auxiliar
na escolha de alternativas de E&P com menor risco ambiental, auxiliando
na redução do número de acidentes e na minimização
dos danos ambientais. Para tal, são definidos os conceitos da cadeia perigo-dano, e apresentadas as características das atividades de E&P offshore. Em seguida é evidenciado o potencial de perigo destas atividades, através de uma re-visitação aos principais acidentes do setor ocorridos nos últimos anos. Por fim, é analisado o processo de tomada de decisão das atividades de E&P de petróleo e gás no Brasil, apontando para a necessidade da incorporação do risco ambiental como aspecto chave deste processo, principalmente nos níveis de políticas, planos e programas. |
| Inspeção de fabricação
e manutenção de vasos de pressão na indústria de petróleo e petroquímica |
| Giovanni S. Crisi Professor da Escola de Engenharia da Universidade Presbiteriana Mackenzie Daniel Luiz Fiusa Aluno do último semestre de Engenharia Mecânica na Universidade Presbiteriana Mackenzie |
| Antes da posta em serviço, e periodicamente durante a operação,
os vasos de pressão devem ser submetidos a inspeções
de segurança para determinar sua aptidão para serem
colocados em funcionamento ou prosseguir no mesmo se já estão.
O presente artigo se baseia nas exigências do Código ASME VIII Div. 1; das normas da Secretaria de Segurança e Saúde, Portaria nº23, Norma NR13: Caldeiras e Vasos de Pressão e, onde os mencionados documentos são omissos, na Norma Petrobrás nº 268 Rev. D, de setembro de 2000. |
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Edição Impressa 254
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