Estudo das propriedades mecânicas de aços microligados produzidos por laminação controlada seguida de resfriamento acelerado para tubos API/DNV usado no projeto pré-sal

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Análise de fatores de concentrações de tensões em ligações tubulares

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Civil, perfil de Estruturas

Laser-MAG-hybridihitsauksen käyttöönotto laivan rungon valmistuksessa

Perinteisten kaarihitsausmenetelmien suhteellisen suuri lämmöntuonti aiheuttaa huomattavia muodonmuutoksia laivan rungon valmistusprosessin alkuvaiheessa. Muodonmuutosten seurauksena rakenteiden mitta- ja muototarkkuus heikkenee, mikä lisää oikaisu- ja sovitustyötä myöhemmissä työvaiheissa. Hitsausmuodonmuutoksia voidaan vähentää siirtymällä käyttämään laser-MAG-hybridihitsausta, jossa lämmöntuonti on merkittävästi pienempi kuin kaarihitsauksessa. Näin kyetään oleellisesti leikkaamaan oikaisu- ja sovitustyöstä syntyviä kustannuksia. Tämän diplomityön tavoitteena oli kehittää tuotantovalmiiksi kuitulaser- ja MAG-hitsauksen yhdistelmäprosessi Aker Yards Oy:n Turun telakalla loppuvuoden 2006 aikana. Hitsauslaitteiston asennus oli valmistunut kesäkuussa 2006, minkä jälkeen aloitettiin luokituslaitoksen hyväksymän koeohjelman hitsaukset. Käyttöönotto suunnitelmaan sisältyvä koehitsausohjelma oli laadittu Det Norske Veritaksen julkaisemaa ohjetta (Guidelines no. 19) mukaillen. Ensimmäiseksi määritettiin hitsauskokeiden avulla prosessille laadun ja tehokkuuden suhteen optimaalinen railogeometria. Seuraavaksi optimoitiin prosessin hitsausparametrit 6 mm:n aineenpaksuudelle hyödyntäen Taguchi-koesuunnittelumenetelmää. Tämän jälkeen optimiparametreilla hitsattiin koekappale väsytyskokeisiin, jotka suoritettiin Teknillisen korkeakoulun laivalaboratoriossa. Väsytyskoetulokset täyttivät luokituslaitoksen vaatimukset. Myös hitsauksen menetelmäkoe suoritettiin hyväksytetysti. Viimeinen koeohjelman mukainen hitsauskoesarja tehtiin prosessiparametrien sallittujen vaihtelurajojen määrittämiseksi. Diplomityön tavoite täyttyi joulukuussa 2006, jolloin 'laivan kansipaneeli hitsattiin ensimmäistä kertaa uudella hitsausprosessilla. Hitsauksen laatu korreloi hyvin menetelmäkokeen tulosten kanssa ¿ hitsit olivat tasalaatuisia ja ne täyttivät B-luokan vaatimukset.

Arktisissa olosuhteissa käytettäville materiaaleille ja hitsatuille rakenteille asetetut vaatimukset

Diplomityössä tarkastellaan kohdeyrityksen hitsatuille teräsrakenteille asetettuja vaatimuksia Norjan ja Venäjän arktisilla alueilla. Teknisten vaatimusten lisäksi tutkitaan terästen kylmäkäyttäytymistä ja hitsaustuotannolle kohdistettuja vaatimuksia. Tutkimuksen lopussa käsitellään Venäjän ja Norjan markkinoiden erityispiirteitä ja keinoja markkinoille pääsemiseksi. Tutkimuksen perusteella havaitaan, että kohdeyritys voi suunnitella ja valmistaa sekä Norjan että Venäjän vaatimusten mukaisia rakenteita ilman suuria muutoksia rakenteisiin tai hitsaustuotantoon. Materiaalien ja valmistuksen laadun sekä niiden valvonnan merkitys korostuu arktisissa hankkeissa. Yrityksellä on käytössään standardit EN 1090, ISO 9001, ISO 3834 ja ISO 14122, jotka edesauttavat yrityksen kansainvälistymistä. Hitsattujen rakenteiden haurasmurtumariski kasvaa kylmissä olosuhteissa. Haurasmurtuman ydintymistä edesauttavat tekijät täytyy tunnistaa ja niitä on vältettävä suunnittelussa ja valmistuksessa. Lujempien ja sitkeämpien terästen käyttäminen kylmissä olosuhteissa on perusteltua, mutta ne asettavat omat haasteensa hitsaukselle.

Registro da informação sobre nascidos vivos no nordeste: uma avaliação da evolução do SINASC entre 2000 e 2010

Os nascimentos ocorridos em uma população consistem em informação de grande valia para diversos estudos e planejamento de políticas públicas. O Sistema de informações sobre Nascidos Vivos (SINASC) representa uma promissora fonte de informação sobre o tema, uma vez que coleta continuamente e no âmbito municipal, dados sobre nascimentos. Tendo em vista a necessidade de avaliação contínua do SINASC e o panorama do declínio da fecundidade no Nordeste, objetivou-se avaliar a qualidade das informações provenientes do SINASC para o Nordeste, estados e microrregiões, nos anos 2000 e 2010, utilizando o Censo Demográfico como informação de referência, avaliando a cobertura do SINASC e identificando níveis e padrões de fecundidade. Pretendeu-se ainda verificar a relação entre os níveis de fecundidade, o grau de cobertura do SINASC e as condições socioeconômicas das microrregiões sintetizadas pelo Índice Social de Desenvolvimento Municipal (ISDM), utilizando-se a análise de cluster, associada à análise de variância (ANOVA) e o teste de Tukey. Por último, analisou-se a incompletude no preenchimento dos campos da Declaração de Nascido Vivo (DNV). De acordo com os resultados, observou-se que houve ampliação da qualidade das informações do SINASC no período estudado, resultando em uma maior aproximação das TFTs oriundas das duas fontes de dados consideradas no estudo. Maranhão e Paraíba foram os estados com maiores ganhos em cobertura das TFTs no período, e os estados do Rio Grande do Norte e Sergipe revelaram um grau de cobertura ligeiramente inferior em 2010 frente aos resultados de 2000, bem como ainda persistem várias microrregiões com TFTs oriundas do SINASC bem abaixo daquelas estimadas pelo Censo. Na verificação da associação entre o ISDM, TFTs e cobertura, a análise de cluster resultou em três agrupamentos, GrISDM A com melhores coberturas, ISDM e mais baixas TFT; GrISDM B , intermediário e GrISDM C com piores coberturas, ISDM e TFT mais altas. Notou-se a evolução das condições socioeconômicas no Nordeste, tendo o GrISDM A passado de 8% do total de microrregiões em 2000 para 37% em 2010. Reiterou-se ainda que quanto melhores as condições socioeconômicas de uma população, menores são as TFTs e melhores as coberturas do SINASC. A análise de variância apontou interações significativas entre o ano estudado versus ISDM (p-valor < 0,016) e o ano versus fonte de informação (p-valor < 0,020), e o teste Tukey apontou que não houve similaridade entre as médias das TFT das fontes Censo versus SINASC no período, fato que aponta para a captação ainda deficiente do SINASC nas microrregiões. O resultado da análise de variância da cobertura do SINASC em relação ao Censo apresentou uma interação significativa entre as variáveis UF versus Ano (p-valor < 0,0001), causada pelos estados que apresentaram queda de cobertura entre 2000 e 2010. Quanto à incompletude dos itens da DNV, evidenciou-se uma melhor coleta no período, embora alguns itens ainda careçam de atenção, como o apgar no 1º e 5º minuto e ocupação da mãe, sendo esta a que apresenta maiores percentuais de informações ignoradas. Destaca-se a possibilidade de preenchimento inconsistente nas variáveis referentes ao histórico de gestações anteriores, com o uso da informação zero inserida no lugar da informação ignorado . Concluiu-se que o SINASC é uma importante base de dados sobre nascimentos e que dispõe de dados confiáveis para o acompanhamento dos nascimentos e de seu panorama epidemiológico no Nordeste brasileiro, embora para alguns estados, assim como para algumas microrregiões, ainda faz-se necessária a ampliação da cobertura do Sistema. As informações constantes na DNV podem servir como embasamento para diversos estudos sobre as condições epidemiológicas dos nascituros e das suas mães, e dos indicadores baseados as informações dos nascimentos

Socio-eco-efficiency of integrated and non-integrated systems of crop, forestry and livestock in the Ipameri city, at brazilian Cerrado

Pós-graduação em Ciências Ambientais - Sorocaba

Hybrid foundations for offshore wind turbines

Nowadays offshore wind turbines represents a valid answer for energy production but with an increasing in costs mainly due to foundation technology required. Hybrid foundations composed by suction caissons over which is welded a tower supporting the nacelle and the blades allows a strong costs reduction. Here a monopod configuration is studied in a sandy soil in a 10 m water depth. Bearing capacity, sliding resistance and pull-out resistance are evaluated. In a second part the installation process occurring in four steps is analysed. considering also the effect of stress enhancement due to frictional forces opposing to penetration growing at skirt sides both inside and outside. In a three dimensional finite element model using Straus7 the soil non-linearity is considered in an approximate way through an iterative procedure using the Yokota empirical decay curves.

Uncertainties in the design of support structures and foundations for offshore wind turbines

Offshore wind industry has exponentially grown in the last years. Despite this growth, there are still many uncertainties in this field. This paper analyzes some current uncertainties in the offshore wind market, with the aim of going one step further in the development of this sector. To do this, some already identified uncertainties compromising offshore wind farm structural design have been identified and described in the paper. Examples of these identified uncertainties are the design of the transition piece and the difficulties for the soil properties characterization. Furthermore, this paper deals with other uncertainties not identified yet due to the limited experience in the sector. To do that, current and most used offshore wind standards and recommendations related to the design of foundation and support structures (IEC 61400-1, 2005; IEC 61400-3, 2009; DNV-OS-J101, Design of Offshore Wind Turbine, 2013 and Rules and Guidelines Germanischer Lloyd, WindEnergie, 2005) have been analyzed. These new identified uncertainties are related to the lifetime and return period, loads combination, scour phenomenon and its protection, Morison e Froude Krilov and diffraction regimes, wave theory, different scale and liquefaction. In fact, there are a lot of improvements to make in this field. Some of them are mentioned in this paper, but the future experience in the matter will make it possible to detect more issues to be solved and improved.

Efeito da corrosão do chapeamento do fundo do casco sobre a confiabilidade estrutural de navios.

A engenharia é a ciência que transforma os conhecimentos das disciplinas básicas aplicadas a fatos reais. Nosso mundo está rodeado por essas realizações da engenharia, e é necessário que as pessoas se sintam confortáveis e seguras nas mesmas. Assim, a segurança se torna um fator importante que deve ser considerado em qualquer projeto. Na engenharia naval, um apropriado nível de segurança e, em consequência, um correto desenho estrutural é baseado, atualmente, em estudos determinísticos com o objetivo de obter estruturas capazes de suportar o pior cenário possível de solicitações durante um período de tempo determinado. A maior parte das solicitações na estrutura de um navio se deve à ação da natureza (ventos, ondas, correnteza e tempestades), ou, ainda, aos erros cometidos por humanos (explosões internas, explosões externas e colisões). Devido à aleatoriedade destes eventos, a confiabilidade estrutural de um navio deveria ser considerada como um problema estocástico sob condições ambientais bem caracterizadas. A metodologia probabilística, baseada em estatística e incertezas, oferece uma melhor perspectiva dos fenômenos reais que acontecem na estrutura dos navios. Esta pesquisa tem como objetivo apresentar resultados de confiabilidade estrutural em projetos e planejamento da manutenção para a chapa do fundo dos cascos dos navios, as quais são submetidas a esforços variáveis pela ação das ondas do mar e da corrosão. Foram estudados modelos estatísticos para a avaliação da estrutura da viga-navio e para o detalhe estrutural da chapa do fundo. Na avaliação da estrutura da viga-navio, o modelo desenvolvido consiste em determinar as probabilidades de ocorrência das solicitações na estrutura, considerando a deterioração por corrosão, com base numa investigação estatística da variação dos esforços em função das ondas e a deterioração em função de uma taxa de corrosão padrão recomendada pela DET NORSKE VERITAS (DNV). A abordagem para avaliação da confiabilidade dependente do tempo é desenvolvida com base nas curvas de resistências e solicitações (R-S) determinadas pela utilização do método de Monte Carlo. Uma variação estatística de longo prazo das adversidades é determinada pelo estudo estatístico de ondas em longo prazo e ajustada por uma distribuição com base numa vida de projeto conhecida. Constam no trabalho resultados da variação da confiabilidade ao longo do tempo de um navio petroleiro. O caso de estudo foi simplificado para facilitar a obtenção de dados, com o objetivo de corroborar a metodologia desenvolvida.

Development and Application of a Methodology to Identify Projects of Energy Community Interest

Projects of Energy Community Interest” (PECIs) is a label attached to those projects which have the highest positive impact in the largest possible number of Contracting Parties. The assessment of one hundred projects submitted as candidates, and final selection of 35 PECIs was achieved in a collaborative process undertaken by the same Task Force that contributed to the preparation of the Energy Strategy. Chaired by the European Commission, the Task Force was facilitated by the Energy Community Secretariat and benefited from technical assistance of a Consultant sponsored from the Energy Community budget.

Description of an 8 MW reference wind turbine

An 8 MW wind turbine is described in terms of mass distribution, dimensions, power curve, thrust curve, maximum design load and tower configuration. This turbine has been described as part of the EU FP7 project LEANWIND in order to facilitate research into logistics and naval architecture efficiencies for future offshore wind installations. The design of this 8 MW reference wind turbine has been checked and validated by the design consultancy DNV-GL. This turbine description is intended to bridge the gap between the NREL 5 MW and DTU 10 MW reference turbines and thus contribute to the standardisation of research and development activities in the offshore wind energy industry.

The impact of geometric non-linearities on the fatigue analysis of trailing edge bond lines in wind turbine rotor blades

The accurate prediction of stress histories for the fatigue analysis is of utmost importance for the design process of wind turbine rotor blades. As detailed, transient, and geometrically non-linear three-dimensional finite element analyses are computationally weigh too expensive, it is commonly regarded sufficient to calculate the stresses with a geometrically linear analysis and superimpose different stress states in order to obtain the complete stress histories. In order to quantify the error from geometrically linear simulations for the calculation of stress histories and to verify the practical applicability of the superposition principal in fatigue analyses, this paper studies the influence of geometric non-linearity in the example of a trailing edge bond line, as this subcomponent suffers from high strains in span-wise direction. The blade under consideration is that of the IWES IWT-7.5-164 reference wind turbine. From turbine simulations the highest edgewise loading scenario from the fatigue load cases is used as the reference. A 3D finite element model of the blade is created and the bond line fatigue assessment is performed according to the GL certification guidelines in its 2010 edition, and in comparison to the latest DNV GL standard from end of 2015. The results show a significant difference between the geometrically linear and non-linear stress analyses when the bending moments are approximated via a corresponding external loading, especially in case of the 2010 GL certification guidelines. This finding emphasizes the demand to reconsider the application of the superposition principal in fatigue analyses of modern flexible rotor blades, where geometrical nonlinearities become significant. In addition, a new load application methodology is introduced that reduces the geometrically non-linear behaviour of the blade in the finite element analysis.

Propuesta de mejora en el proceso de inspecciones planeadas de Eternit Colombiana S.A. en el área de producción de placas 1 y placas 2 bajo la norma sistema de clasificación internacional de seguridad (ISRS)

69 p.

Analisi del comportamento di serbatoi di gas naturale liquefatto per applicazioni di propulsione navale in scenari di incendio

Il presente lavoro di tesi vuole focalizzare l’attenzione sull’impiego del GNL per la propulsione navale, analizzando aspetti legati alla sicurezza delle infrastrutture necessarie a tale scopo. Si sono considerati due diversi casi di studio: il primo riguarda un deposito costiero attrezzato per poter svolgere attività di rifornimento per imbarcazioni, mentre il secondo caso interessa una nave da trasporto passeggeri alimentata a GNL. È stata condotta un’analisi del rischio: l’identificazione dei pericoli ha seguito le linee guida proposte dalla metodologia MIMAH, oltre a sfruttare risultati di analisi HAZOP e HAZID. La stima delle frequenze di rilascio è stata effettuata con la tecnica della parts count, sulla base di valori ottenuti da database affidabilistici. La valutazione delle conseguenze è stata realizzata con il supporto del software DNV PHAST, utilizzando come riferimento i valori soglia proposti dal D.M. 9/5/2001. È stata infine impostata una modellazione fluidodinamica con lo scopo di valutare la possibilità di rottura catastrofica dei serbatoi di stoccaggio dovuta ad un’eccessiva pressurizzazione causata da una situazione di incendio esterno. Le simulazioni sono state condotte con il supporto del software CFD ANSYS® FLUENT® 17.2. Si è modellata una situazione di completo avvolgimento dalle fiamme considerando due geometrie di serbatoio diverse, nel caso di materiale isolante integro o danneggiato. I risultati ottenuti dall’analisi del rischio mostrano come i danni derivanti da un ipotetico scenario incidentale possano avere conseguenze anche significative, ma con valori di frequenze di accadimento tipici di situazioni rare. Lo studio fluidodinamico del comportamento di serbatoi di stoccaggio avvolti dalle fiamme ha evidenziato come questi siano capaci di resistere a condizioni gravose di incendio per tempi prolungati senza che si abbia una pressurizzazione tale da destare preoccupazione per l’integrità strutturale delle apparecchiature.

Stress Concentration Factor and Fatigue Life Evaluation in offshore tubular KT-Joints

In the last few decades, offshore field has grown fast especially after the notable development of technologies, explorations of oil and gas in deep water and the high concern of offshore companies in renewable energy mainly Wind Energy. Fatigue damage was noticed as one of the main problems causing failure of offshore structures. The purpose of this research is to focus on the evaluation of Stress Concentration Factor and its influence on Fatigue Life for 2 tubular KT-Joints in offshore Jacket structure using different calculation methods. The work is done by using analytical calculations, mainly Efthymiou’s formulations, and numerical solutions, FEM analysis, using ABAQUS software. As for the analytical formulations, the calculations were done according to the geometrical parameters of each method using excel sheets. As for the numerical model, 2 different types of tubular KT-Joints are present where for each model 5 shell element type, 3 solid element type and 3 solid-with-weld element type models were built on ABAQUS. Meshing was assigned according to International Institute of Welding (IIW) recommendations, 5 types of mesh element, to evaluate the Hot-spot stresses. 23 different types of unitary loading conditions were assigned, 9 axial, 7 in-plane bending moment and 7 out-plane bending moment loads. The extraction of Hot-spot stresses and the evaluation of the Stress Concentration Factor were done using PYTHON scripting and MATLAB. Then, the fatigue damage evaluation for a critical KT tubular joint based on Simplified Fatigue Damage Rule and Local Approaches (Strain Damage Parameter and Stress Damage Parameter) methods were calculated according to the maximum Stress Concentration Factor conducted from DNV and FEA methods. In conclusion, this research helped us to compare different results of Stress Concentration Factor and Fatigue Life using different methods and provided us with a general overview about what to study next in the future.