Análise experimental de fadiga mecânica em placas de trocadores de calor casco e placas

Descripción

Os custos decorrentes da prevenção de colapso em operações de engenharia são bastante elevados e estima-se que 80% deles decorrem de situações que englobam carregamentos cíclicos e fadiga. Com relação às plataformas offshore, estima-se que 50% dos custos de monitoramento das condições de serviço se referem a inspeções para averiguar trincas por fadiga. Dentre as novas tecnologias empregadas em plataformas de petróleo para condicionamento térmico, destaca-se o trocador de calor casco e placas (PSHE). Trata-se de uma construção em placas corrugadas circulares, soldadas e projetadas para operar a altas pressões e temperaturas. As regiões soldadas que unem as placas individuais do trocador se apresentam como áreas suscetíveis à ocorrência de falhas por fadiga. A necessidade de compreender e prever esse tipo de falha é de fundamental importância para o aumento da confiabilidade deste tipo de trocador e, consequentemente, para a determinação de sua vida útil. Este trabalho tem como objetivo o estudo analítico e experimental da vida útil em fadiga mecânica de placas de trocadores PSHE. Para tanto, foi desenvolvida uma bancada experimental para testes de fadiga reproduzindo carregamentos com pressão controlada. Valores de deformação foram medidos com a instalação de extensômetros em potenciais locais de falha e as tensões correspondentes calculadas.