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DISSERTAÇÕES DEFENDIDAS EM 2018

AUTOR: ALEXANDRE SANTOS DE OLIVEIRA

Título da Dissertação: CORROSÃO POR CINZAS DE ÓLEOS COMBUSTÍVEIS EM CALDEIRA FOGOTUBULAR. (TEXTO COMPLETO EM PDF)

Data da defesa: 13 de setembro de 2018.

Orientador: Prof. Dr. Fernando Benedicto Mainier.

Banca: Prof. Ph.D. Roger Matsumoto Moreira (UFF) e Prof. Dr. Fabio Merçon (UERJ). 

Resumo: Caldeiras fogotubulares são equipamentos presentes na maioria dos processos produtivos, no entanto estão sujeitos a operações rigorosas e a ataques corrosivos principalmente quando se utiliza óleo combustível na geração de vapor. Neste trabalho buscou-se investigar a corrosão em tubo de aço carbono, induzida pelo pentóxido de vanádio (V O ) em conjunto com óxido de sódio (Na O) presentes nas cinzas fundentes provenientes da queima de óleo combustível. Para isso utilizou-se 18 amostras oriundas de um tubo de aço carbono ASTM A 178 utilizado em caldeiras fogotubulares, a fim de simular a ação corrosiva em diferentes proporções de V O e Na O, nas temperaturas de 500°C, 700°C e 800°C e tempo de 12h, 24h e 36h. Os resultados gerados foram avaliados morfologicamente quanto a profundidade do ataque corrosivo e perda de massa utilizando um microscópio confocal onde foi possível avaliar o grau de corrosão causado pela ação dos fundentes. Os resultados apontam a presença de corrosão por pites, alveolar e uniforme. As perdas de espessura e massa ocorreram a partir da temperatura de 700°C e tempo de 24 h e a corrosão mais agressiva ocorreu a 800°C, no tempo de 36 horas nas proporções ricas em vanádio.

AUTOR: FELIPE SARABANDO D’ OLIVEIRA

Título da Dissertação: INVESTIGAÇÃO DA INFLUÊNCIA DO REVESTIMENTO DE FIXADORES E CONDIÇÃO DE LUBRIFICAÇÃO NA RELAÇÃO TORQUE X PRÉ-CARGA NA MONTAGEM DE FLANGES API (TEXTO COMPLETO EM PDF)

Data da defesa: 30 de novembro de 2018.

Orientador: Prof. Dr. Antonio Lopes Gama (UFF).

Banca: Prof. Dr. José Luiz Ferreira Martins (UFF) e Prof. Dr. Sylvio José Ribeiro de Oliveira (UFRJ). 

Resumo: O presente trabalho investiga a influência de diferentes tipos de revestimentos e condições de lubrificação na relação entre o torque aplicado e a pré-carga gerada em fixadores durante a montagem de flanges API comumente encontrados em equipamentos e tubulações da indústria de óleo e gás. Para tal, desenvolveu-se um procedimento experimental no qual são realizados diversos ensaios de torque simulando as condições reais de montagem utilizando combinações de amostras de fixadores de dois diâmetros nominais (3/4” e 1.1/2”), com dois tipos de revestimento (cádmio bicromatizado eletrodepositado e revestimento orgânico de bissulfeto de molibdênio) sob duas condições distintas de lubrificação (a seco e com graxa à base de bissulfeto de molibdênio). A medição da pré-carga gerada no fixador é determinada por meio de células de carga desenvolvidas especificamente para este trabalho que dispõe de extensômetros uniaxiais e torcionais para leitura da deformação axial do fixador e outros parâmetros para uma seleção de valores de torque aplicados de forma controlada e medidos por meio de torquímetro digital e transdutores de torque. Para as amostras de estojos de cádmio e bissulfeto de molibdênio de 1.1/2” com aplicação de graxa, também foi utilizado o método de medição de tensão por ultrassom para verificação da pré-carga para efeito de comparação com os valores lidos pelas células de carga. Ao realizar a análise estatística dos resultados advindos dos ensaios e de posse das fórmulas para torque x pré-carga presentes na literatura, é possível calcular o valor do fator de atrito médio para cada condição, permitindo determinar-se então o valor de torque necessário para atingir determinada pré-carga para uma faixa de diâmetros nominais de fixador. Tal resultado é de extrema importância para a garantia da montagem eficiente e segura de juntas com selo metálico, pois permite elaborar tabelas de torque com valores condizentes com as situações reais encontradas nas montagens em campo e fábrica que servirão de referência tanto para os operadores durante a atividade de torqueamento de uma junta, quanto para engenheiros que queiram determinar o valor de torque necessário para gerar uma pré-carga desejada em qualquer aplicação, seja ela de flanges API, estruturas, ou juntas aparafusadas de qualquer tipo, desde que se encontrem sob as condições de lubrificação e revestimento investigadas neste trabalho. Atualmente não se encontram informações precisas a respeito dessas condições de montagem na literatura especializada. Este trabalho se propõe a complementar o conhecimento neste campo.

AUTOR: FILIPE MARQUES PAES DA COSTA

Título da Dissertação: INSTALAÇÃO, SIMULAÇÃO E OTIMIZAÇÃO DE UMA UNIDADE DE DESSORÇÃO TÉRMICA ATRAVÉS DE ECOINDICADORES PARA TRATAMENTO DE SOLOS CONTAMINADOS COM HIDROCARBONETOS E/OU ORGANOCLORADOS. (TEXTO COMPLETO EM PDF)

Data da defesa: 27 de fevereiro de 2018.

Orientador: Prof. Dr. Diego Martinez Prata (UFF).
Coorientador: Prof. Dr. Lizandro de Sousa Santos (UFF).

Banca: Prof. Dr. Marcio Zamboti Fortes (UFF), Prof. Ph.D. Roger Matsumoto Moreira (UFF) e Profª. Drª. Michelle Gonçalves Mothé (UFRJ). 

Resumo: O presente trabalho apresenta problemas de tratamento de solos contaminados no Brasil por hidrocarbonetos e organoclorados como passivos muitas vezes não remediados pois não se encontram soluções técnicas com custo-benefício aceitável para o tratamento. Nesse conceito, listou-se exemplos de tecnologias existentes focando no tratamento por dessorção térmica por ser um tema pouco abrangente e estudado no Brasil, mas com eficiência comprovada no mundo. Com isso apresenta-se um resumo das etapas a serem cumpridas para o licenciamento e a montagem desse tipo de planta no Brasil. A fim de atestar a viabilidade técnica através de dados reais simulou-se uma Unidade de Dessorção Térmica específica no software Maple variando os parâmetros físico-químicos que mais influenciam o desempenho do tratamento, ou seja, a concentração de contaminante e o teor de umidade. A partir de uma simulação por balanços de massa e energia, se obteve dados de ecoindicadores ambientais, sendo esses o consumo de combustível, a emissão de CO2 e o consumo de água. A partir da avaliação desses dados sugeriu-se a instalação de um equipamento de reaproveitamento energético na planta afim de minimizar os Impactos ambientais da planta, sendo instalada uma camisa de troca térmica no forno rotativo. Os dados gerados antes e depois da melhoria de processo foram analisados através de gráficos e de uma metodologia de construção de ecoindicadores com foco em sustentabilidade. Os resultados mostram que a melhoria de processo sugerida possibilitou uma redução no consumo de combustível, na emissão de CO2 e no consumo de água, quando comparadas para as mesmas premissas de contaminação e teor de umidade de solo. Além disso, através da metodologia ICE – Índice de Comparação de Ecoindicadores – o processo modificado mostrou-se 45,0131% mais ecoeficiente. Logo, a utilização dessa tecnologia apresentou-se viável tecnicamente para a resolução de passivos vistos sem solução no Brasil, agregando valor ao processo.

AUTOR: JOÃO PEDRO NOGUEIRA

Título da Dissertação: PROPOSTA DE UM MODELO DE COMISSIONAMENTO PARA O SUBSISTEMA DE PRODUÇÃO E ARMAZENAMENTO DE AR DE ALTA PRESSÃO DE UM SUBMARINO CONVENCIONAL. (TEXTO COMPLETO EM PDF)

Data da defesa: 07 de junho de 2018.

Orientador: Prof. Dr. Paulo Roberto Duailibe Monteiro (UFF).

Banca: Prof. Dr. Walber Paschoal da Silva (UFF) e Prof. Dr. Agnaldo Borges da Silva (Consultor Técnico da Ossthech LTDA). 

Resumo: Devido a constante preocupação em dar transparência e resultados nos projetos que são desenvolvidos através da incipiente indústria de defesa, o comissionamento na construção de submarinos é considerado de fundamental importância na definição e aplicação dos procedimentos, testes e inspeções que irão contribuir para o sucesso do empreendimento. Neste cenário, o presente trabalho tem como objetivo investigar os procedimentos necessários para garantir a operabilidade do subsistema operacional (SSOP) de produção e armazenamento de ar de alta pressão, instalado em uma plataforma de submarino convencional de propulsão diesel elétrica, e propor um modelo de matriz de comissionamento com os requisitos essenciais para seu correto funcionamento, com níveis de desempenho e segurança adequados. Para tanto, foi investigado um estaleiro construtor de submarinos que comissiona subsistemas desse tipo, esclarecendo quais são as rotinas, especificações, normas e procedimentos empregados. O trabalho trata-se de um “Estudo de Caso” com abordagem qualitativa. Foram realizadas visitas técnicas e entrevistas semiestruturadas no Estaleiro X. Os resultados da pesquisa foram tratados com base na técnica de análise de conteúdo, permitindo a identificação de 6 (seis) temas que confrontados com a literatura pesquisada, a partir do método de triangulação, foi possível desenvolver a matriz modelo de comissionamento. Desta forma, espera-se colaborar com a identificação do “estado da arte” em comissionamento desse tipo de subsistema, sintetizando os procedimentos e boas práticas de engenharia neste campo.

AUTOR: MAURO MUNIZ DE CASTRO

Título da Dissertação: CORROSÃO EXTERNA EM FUNDO DE TANQUE DE ARMAZENAMENTO DE PETRÓLEO E DERIVADOS. (TEXTO COMPLETO EM PDF)

Data da defesa: 12 de novembro de 2018.

Orientadores: Prof. Dr. Fernando Benedicto Mainier e Prof. Dr. Miguel Luiz Ribeiro Ferreira.

Banca: Prof.ª Dr.ª Cássia Andréa Ruotolo Morano (UFF) e Prof. Dr. Fabio Merçon (UERJ).                                               

Resumo: As empresas de armazenamento e transporte de petróleo e derivados lidam frequentemente com problemas relacionados à corrosão de fundo de tanques de armazenamento, um dos equipamentos mais importantes deste ramo logístico. A melhoria das características químicas das tintas aplicadas internamente nesses equipamentos reduziu a incidência do modo de falha corrosão interna, possibilitando aumento dos intervalos de inspeção interna. Por outro lado, a corrosão externa de fundo de tanque de armazenamento ainda é bastante presente, pois a ausência de revestimentos anticorrosivos torna o seu controle dependente do sistema de proteção catódica por corrente impressa. Neste cenário, este trabalho objetiva identificar possível razão da ineficácia do sistema de proteção catódica por corrente impressa e analisar a viabilidade técnica da utilização de aspersão térmica de alumínio como proteção anticorrosiva para face externa das chapas de fundo de tanque. Para tanto foram realizados experimentos laboratoriais que possibilitaram concluir que a ineficácia da proteção catódica por corrente impressa pode ser causada por ausência de contato entre parte das chapas de fundo e o solo, bem como, indicaram que há viabilidade técnica de utilização do revestimento de alumínio para esta aplicação.

AUTOR: THIAGO FERREIRA BERNARDES BENTO

Título da Dissertação: MEDIÇÃO DE VAZÃO DE ESCOAMENTOS MONOFÁSICOS TURBULENTOS UTILIZANDO SISTEMAS DE TUBULAÇÕES INSTRUMENTADAS COM SENSORES PIEZOELÉTRICOS E ACELERÔMETROS. (TEXTO COMPLETO EM PDF) 

Data da defesa: 12 de abril de 2018.

Orientador: Prof. Dr. Antonio Lopes Gama (UFF).
Coorientador: Prof. Ph.D. Roger Matsumoto Moreira (UFF).

Banca: Prof. Dr. Gabriel de Carvalho Nascimento (UFF) e Prof. Dr. Gustavo Cesar Rachid Bodstein (UFRJ). 

Resumo: A medição precisa da vazão de um fluido é de extrema importância para o controle do processo a que se destina, sendo uma das principais grandezas medidas em unidades industriais. Consumo, rendimento e satisfatoriedade da operação são exemplos de importantes parâmetros de controle de processos que podem ser obtidos através da avaliação da medição de vazão, o que demonstra a grande relevância desta informação e de sua técnica de obtenção. Este trabalho se baseia no estudo de validação e verificação da promissoriedade de métodos invasivos e não invasivos de medição de vazão de escoamentos monofásicos turbulentos, baseados na análise de vibrações e deformações dinâmicas de tubos e acessórios de tubulação, medidas através de acelerômetros e sensores piezoelétricos. Flutuações de pressão geradas pelos escoamentos turbulentos são uma das principais fontes de excitação da estrutura e são proporcionais à velocidade média do escoamento, tornando-se possível relacionar as respostas dinâmicas geradas pelas flutuações à vazão de escoamento do sistema. Tendo em vista que grande parte dos acessórios comumente usados em sistemas de tubulações geram perturbações no escoamento e consequentemente aumentam a turbulência na região, este trabalho compara o desempenho e sensibilidade de medições realizadas em seções de teste compostas por trechos retos de tubulação, curvas com diferentes raios de curvatura e placas de orifício com diferentes diâmetros de passagem, instrumentadas com sensores piezoelétricos e acelerômetros. Simulações numéricas dos escoamentos através de cada seção de testes, utilizando o modelo de turbulência − , foram realizadas como complemento às análises experimentais, a fim de verificar a geração de turbulência para cada caso e sua influência nas respostas dos sensores. Os PZTs apresentaram uma sensibilidade de medição muito superior quando comparados aos acelerômetros, da mesma forma que, para ambos os casos, os acessórios de tubulação geraram um grande aumento no desempenho dos sensores em relação à seção composta por trecho reto. As estruturas de escoamento causadas pelas perturbações impostas pelos acessórios influenciam fortemente a turbulência nas regiões adjacentes, sendo responsáveis pelo aumento de sensibilidade dos sensores.       

 

 

 

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