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Felipe da Mata Bandeira

Título

Análise de Flambagem Global de Dutos Submarinos


Orientador(es)

Gilberto Bruno Ellwanger


Resumo

Nos últimos anos, diversas pesquisas têm sido realizadas a fim de melhor compreender o fenômeno de flambagem lateral de dutos submarinos submetidos a alta pressão e/ou alta temperatura. Estas pesquisas baseiam-se na definição de critérios de projeto referentes à verificação estrutural do duto, modelagem física e numérica da interação solo/duto, desenvolvimento de dispositivos mitigadores, entre outros. Este trabalho visa apresentar as recomendações de projeto presentes no SAFEBUCK JIP (Joint Industry Project) e na norma DNV-RP-F110, no que diz respeito aos critérios de verificação da flambagem lateral de dutos submarinos. Também é abordado problema da interação solo/duto, sendo apresentadas as formulações analíticas referentes ao enterramento do duto e resistências axial e lateral do solo, comumente utilizadas pela indústria offshore. Ao fim, é apresentado um estudo de caso referente à avaliação da flambagem lateral de um duto seco em solo rígido (cujas resistências são simuladas pela força de atrito de Coulomb), submetido ao carregamento de temperatura, segundo as recomendações abordadas no SAFEBUCK e na norma DNV-RP-F110. Também é elaborado um estudo de sensibilidade variando parâmetros do solo e do duto, a fim de compreender melhor a influência destes parâmetros na ocorrência da flambagem lateral.


Abstract

In the last years, several researches have been developed in order to better understand the lateral buckling phenomenon of submarine pipelines submitted to high pressure and/or high temperature. These researches are  based on the definition of design criteria with respect to structural evaluation of the pipeline, physical and numerical modellings of pipe/soil interaction, development of mitigation devices for lateral buckling, amongst others. This work aims the presentation of design recommendations shown in SAFEBUCK JIP (Joint Industry Project) and in DNV-RP-F110 code, regarding to lateral buckling verification criteria of submarine pipelines. In addition, pipe/soil interaction is also approached, being presented analytical formulations related to pipe embedment and soil resistances (axial and lateral), likely adopted by offshore industry. In the end, it is presented a case study regarding to lateral buckling evaluation of a dry pipeline (out of water) laying on a rigid soil (which lateral and axial resistances are simulated by Coulomb friction model), under temperature loading, in accordance with the recommendations presented in SAFEBUCK and DNV-RP-F110 code. In addition, it is performed a parametric study varying soil and pipe parameters, in order to better understand the influence of these parameters in lateral buckling occurrence.


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