Análise da influência das tensões residuais na variação do comportamento do ruído magnético de Barkhausen em arames utilizados em dutos flexíveis

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2024
Autor(a) principal: Feijó, Gabriel Fracalossi
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal do Espírito Santo
BR
Mestrado em Engenharia Mecânica
Centro Tecnológico
UFES
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Ruído Magnético de Barkhausen
Tensões residuais
Anisotropia cristalina
Propriedades magnéticas
Barkhausen Magnetic Noise
Residual Voltages
Crystalline Anisotropy
Magnetic Properties
Engenharia Mecânica
Link de acesso: http://repositorio.ufes.br/handle/10/17825
Resumo: Flexible pipelines are used in the oil industry to transport oil and gas, being considered an advantageous option for the challenges encountered in the exploration of deeper areas, such as the pre-salt. These ducts are made up of different layers, including the traction reinforcement, made up of steel wires, which are responsible for resisting traction, compression and radial loads applied to this component. Due to the application of complex stress modules, their failure modes can become unpredictable, therefore, verify their integrity becomes essential. The use of electromagnetic techniques presents itself as a good method for the non-destructive evaluation of these materials. The present work aims to present information that makes it possible to understand the influence of residuals stress on the behavior of Barkhausen magnetic noise. To do this, the residuals stress in the flexible tubes will be tested and correlated with the rotational parameters of the Barkhausen magnetic noise and the envelope behavior of this same method. To this end, in the experimental stage, the residual stress will be proven, using the hole drilling method, in the direction of bending transverse, bending and 45º bending transversal. Next, the Barkhausen magnetic noise rotation test will be carried out at frequencies of 50 Hz and 125 Hz. After the experimental part, the RMS parameters and the Barkhausen magnetic noise envelope will be analyzed and correlated with the variation in residual stress. It is worth mentioning that with plastic deformation there is the development of crystalline anisotropy, which also directly influences the results collected. Note that the rotational RMS presents a more objective characterization of crystalline anisotropy, while the Barkhausen magnetic noise envelope presents a better understanding of the residual stress variation in the tested samples but is a challenge to separating the influence of residuals stress in the envelope of magnetic noise in materials that present crystalline anisotropy
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The use of electromagnetic techniques presents itself as a good method for the non-destructive evaluation of these materials. The present work aims to present information that makes it possible to understand the influence of residuals stress on the behavior of Barkhausen magnetic noise. To do this, the residuals stress in the flexible tubes will be tested and correlated with the rotational parameters of the Barkhausen magnetic noise and the envelope behavior of this same method. To this end, in the experimental stage, the residual stress will be proven, using the hole drilling method, in the direction of bending transverse, bending and 45º bending transversal. Next, the Barkhausen magnetic noise rotation test will be carried out at frequencies of 50 Hz and 125 Hz. After the experimental part, the RMS parameters and the Barkhausen magnetic noise envelope will be analyzed and correlated with the variation in residual stress. It is worth mentioning that with plastic deformation there is the development of crystalline anisotropy, which also directly influences the results collected. Note that the rotational RMS presents a more objective characterization of crystalline anisotropy, while the Barkhausen magnetic noise envelope presents a better understanding of the residual stress variation in the tested samples but is a challenge to separating the influence of residuals stress in the envelope of magnetic noise in materials that present crystalline anisotropyOs dutos flexíveis são utilizados na indústria petrolífera para o transporte de petróleo e gás, sendo considerados uma opção vantajosa para os desafios encontrados na exploração de áreas mais profundas, como o pré-sal. Esses dutos são constituídos de diferentes camadas, dentre elas se encontra a armadura de tração, composta pela disposição de aramas de aço, que são responsáveis por resistir à tração, compressão e às cargas radiais aplicadas a este componente. Devido a aplicação de módulos complexos de tensão, seus modos de falha podem se tornar imprevisíveis, logo, o monitoramento para a verificação de sua integridade se torna essencial. A utilização de técnicas eletromagnéticas se apresenta como um bom método para a avaliação não destrutiva desses materiais. O presente trabalho visa apresentar informações que viabilizam a compreensão da influência das tensões residuais no comportamento do ruído magnético de Barkhausen. Para isso, serão analisadas as tensões residuais do arame proveniente de tubos flexíveis e correlacioná-la com parâmetros do rotacional do ruído magnético de Barkhausen e com o comportamento do envelope deste mesmo método. Para isso, na etapa experimental serão analisadas as tensões residuais, através do método de furo cego, das direções de transversal do dobramento, dobramento e 45º da transversal do dobramento. Seguindo será realizado o ensaio do rotacional do ruído magnético de Barkhausen nas frequências de 50 Hz e 125Hz. Após a parte experimental serão analisados e correlacionados os parâmetros de RMS e do envelope do ruído magnético de Barkhausen com a variação das tensões residuais. Vale ressaltar que com a deformação plástica há o desenvolvimento da anisotropia cristalina que também influencia diretamente os resultados colhidos. Nota-se que o rotacional do RMS apresenta uma caracterização mais objetiva com a anisotropia cristalina, enquanto o envelope do ruído magnético de Barkhausen apresenta uma compreensão melhor sobre a variação de tensão residual nas amostras analisadas, porém há um desafio em separar a influência das tensões residuais no envelope do ruído magnético em materiais que apresentam anisotropia cristalinaFundação de Amparo à Pesquisa e Inovação do Espírito Santo (Fapes)Universidade Federal do Espírito SantoBRMestrado em Engenharia MecânicaCentro TecnológicoUFESPrograma de Pós-Graduação em Engenharia MecânicaPardal, Juan Manuel https://orcid.org/0000-0001-9625-4547http://lattes.cnpq.br/3583921436364162Macêdo, Marcelo Camargo Severo de https://orcid.org/0000-0002-2206-6081http://lattes.cnpq.br/5530638975120211https://orcid.org/0009-0007-5835-3019http://lattes.cnpq.br/0225394033266333Liskevych, Olga https://orcid.org/http://lattes.cnpq.br/0753194047704597Tavares, Sérgio Souto Maior https://orcid.org/http://lattes.cnpq.br/4320367144812616Feijó, Gabriel Fracalossi2024-09-23T14:01:37Z2024-09-23T14:01:37Z2024-02-27info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisTextapplication/pdfhttp://repositorio.ufes.br/handle/10/17825porpthttps://creativecommons.org/licenses/by/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes)instname:Universidade Federal do Espírito Santo (UFES)instacron:UFES2025-03-07T15:58:13Zoai:repositorio.ufes.br:10/17825Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.ufes.br/oai/requestriufes@ufes.bropendoar:21082025-03-07T15:58:13Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes) - Universidade Federal do Espírito Santo (UFES)false
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