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Title: Desenvolvimento de tubulação em compósito polimérico revestida externamente com poliuretano de alta densidade
Authors: Oliveira, Eugenio Onofre de
Keywords: Tubulação industrial;Linha de surgência;Material compósito;Industrial piping;Production lines;Composite materials
Issue Date: 19-Nov-2010
Publisher: Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Citation: OLIVEIRA, Eugenio Onofre de. Desenvolvimento de tubulação em compósito polimérico revestida externamente com poliuretano de alta densidade. 2010. 92 f. Dissertação (Mestrado em Processamento de Materiais a partir do Pó; Polímeros e Compósitos; Processamento de Materiais a part) - Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2010.
Portuguese Abstract: As tubulações para transporte de petróleo dos poços de produção até a estação coletora são denominadas de linhas de surgência . Essas tubulações estão sujeitas à corrosão química e eletroquímica, de acordo com o ambiente e os tipos de petróleo. Algumas dessas linhas, a depender da composição do petróleo produzido falham, às vezes, com menos de um ano de operação, devido à corrosão interna severa. Este trabalho objetiva o desenvolvimento de tubulação em compósito revestida externamente com poliuretano de alta densidade, para aplicação em linhas de surgência de poços de petróleo onshore e que atenda às exigências operacionais. Neste desenvolvimento foram empregados fibra de vidro, resina epóxi, resina poliéster, areia quartzosa e poliuretano (PU) de alta densidade. Os tubos foram produzidos pelos processos de enrolamento filamentar com deposição de PU na superfície externa e extremidades com rosca moldada (API 15 HR e PM-VII). Foram produzidas três concepções de tubos: vidro/epóxi sem revestimento, vidro/epóxi revestido com poliuretano de alta densidade e vidro/epóxi coberto por um composto de fibra de vidro, poliéster e areia, revestido externamente com poliuretano de alta densidade. Amostras das três concepções foram caracterizadas através da técnica de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), da determinação do teor de vidro e resina, dos ensaios de rigidez e tração axial e dos testes hidrostáticos, ruptura instantânea, pressão de curta duração e impacto Gardner. Essa nova tecnologia foi testada no campo de produção em Mossoró RN, nos quais foram instalados 1.677 metros de tubos. Assim, os resultados dos ensaios e testes das três concepções de tubos foram comparados entre si em dois eventos: após dois meses da fabricação das amostras e após nove meses da aplicação dos tubos em campo. Os dados indicaram que o tubo em compósito vidro/epóxi, poliéster e areia, revestido externamente com poliuretano de alta densidade , apresentou melhores resultados quando comparado aos outros dois, podendo ser usado na indústria de petróleo em aplicações onshore , como uma alternativa para a aplicação em linhas de surgência, atendendo às exigências de classe de pressão, resistência à tração axial, rigidez, impacto e intempéries
Abstract: Pipelines for the transport of crude oil from the production wells to the collecting stations are named production lines . These pipes are subjected to chemical and electrochemical corrosion according to the environment and the type of petroleum transported. Some of these lines, depending upon the composition of the fluid produced, may leak within less than one year of operation due to internal corrosion. This work aims at the development of composite pipes with an external protecting layer of high density polyurethane for use in production lines of onshore oil wells, meeting operational requirements. The pipes were manufactured using glass fibers, epoxy resin, polyester resin, quartz sand and high density polyurethane. The pipes were produced by filament winding with the deposition of high density polyurethane on the external surface and threaded ends (API 15 HR/PM-VII). Three types of pipes were manufactured: glass/epoxy, glass/epoxy with an external polyurethane layer and glass/epoxy with an intermediate layer of glass fiber, polyester, sand and with an external polyurethane layer. The three samples were characterized by Scanning Electronic Microscopy (SEM) and for the determination of constituent content. In addition, the following tests were conducted: hydrostatic test, instant rupture, shorttime failure pressure, Gardner impact, transverse stiffness and axial tension. Field tests were conducted in Mossoró RN (BRAZIL), where 1,677 meters of piping were used. The tests results of the three types of pipes were compared in two events: after two months from manufacturing of the samples and after nine months of field application. The results indicate that the glass/epoxy pipes with an intermediate layer of fiber glass composite, polyester e sand and with an external layer of high density polyurethane showed superior properties as compared to the other two and met the requirements of pressure class, axial tensile strength, transverse stiffness, impact and environmental conditions, for onshore applications as production lines
URI: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/12699
Appears in Collections:PPGCEM - Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais

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