Análise computacional dos métodos gráficos de estimativa de tensões e esforços em tubulações industrial sujeitas a carga térmica variável

Abstract

Resumo: Tubulação é uma estrutura formada por tubos e acessórios instalada nas indústrias para conduzir fluidos que alimentam ou são despejados após o processo. Para resistir às condições de condução do fluido e de agressividade do ambiente, é necessário analisar os esforços, forças e tensões, aos quais a tubulação será submetida. Para isso, métodos gráficos ou manuais (curvas grinnel, tabelas para liras, método kellogg, etc.) de análise de tensão em tubulações industriais são usados devido a sua simplicidade e rapidez com que geram resultados, embora sejam considerados conservadores, ou seja, produzem resultados que fazem o projeto tender ao superdimensionamento. O trabalho consiste em comparar os resultados obtidos por dois métodos distintos em relação a um perfil de curva denominado lira simétrica: os resultados de um método gráfico (curvas Grinnell) contra resultados obtidos através de um software de última geração para análise de tensões em tubulações, o CAEPIPE™ (versão demo, com limitações somente quanto a complexidade do sistema de tubulações, sem restrições quanto ao tempo de uso ou tipo de análise), e através destas comparações verificar se os métodos manuais são realmente confiáveis, demonstrar a facilidade para se realizar cálculos, a fim de compará-los aos resultados obtidos por softwares, verificar a disparidade entre os resultados e avaliar o conservadorismo dos métodos.

Abstract: Piping is a structure formed by pipes and fittings installed in industries to conduct fluids that feed or are dumped after the process. To withstand the conditions of fluid conduction and environmental aggressiveness, it is necessary to analyze the stresses and the forces to which the piping will be subjected. For this, graphical or manual methods (grinnel curves, lira tables, kellogg method, etc.) of stress analysis in industrial pipes are used because of their simplicity and speed with which they generate results, although they are considered conservative, that is, they produce results that make the project tend to oversize. The work consists in comparing the results obtained by two distinct methods in relation to a curve profile called symmetric lira: the results of a graphical method (Grinnell curves) against results obtained through a software of last generation for analysis of stresses in pipes, the CAEPIPE™ (demo version, with limitations only on the complexity of the piping system, without restrictions on the time of use or type of analysis), and through these comparisons verify if the manual methods are really reliable, demonstrate the facility to perform calculations , in order to compare them with the results obtained by software, verify the disparity between the results and evaluate the conservatism of the methods.