Campus Salvador Dissertações
Use este identificador para citar ou linkar para este item: https://repositorio.ifba.edu.br/jspui/handle/123456789/427
Registro completo de metadados
Campo DCValorIdioma
dc.creatorSantiago, Deivton Costa-
dc.date.accessioned2023-08-10T13:06:08Z-
dc.date.available2023-08-07-
dc.date.available2023-08-10T13:06:08Z-
dc.date.issued2023-06-21-
dc.identifier.citationSANTIAGO, Deivton Costa. Inspeção de tubos internos de trocadores de calor bitubulares por ultrassom. Dissertação (Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais) -- Instituto Federal da Bahia, Salvador, 2023.pt_BR
dc.identifier.urihttp://repositorio.ifba.edu.br/jspui/handle/123456789/427-
dc.description.abstractBitube heat exchangers are widely used in the petrochemical industry to either cool or heat process fluids. The structure of these heat exchangers comprises of two concentric tubes, with the coolant flowing in the space between the walls and the process fluid circulating inside the inner tube. These heat exchangers operate under significant temperature variations and are susceptible to corrosion caused by the coolant. Ultrasonic thickness measurement can be easily conducted on the outer tube. However, measuring the wall thickness of the inner tube requires inspection through a viewing window, which results in the disadvantage of imprecise measurements of the equipment's integrity. Although the IRIS (Internal Rotary Inspection System) technique can be used, it requires stopping and flooding the exchanger, which leads to production losses and uncertain results due to the difficulty of cleaning the tube based on the process conditions. Alternatively, the thickness can be measured by disassembling the entire exchanger, which is the most disadvantageous method, due to the costs involved. This study proposes a novel methodology for determining the thickness loss in the annular space between tubes from the external wall, using a normal ultrasound transducer. Two specimens were manufactured for this purpose. The first specimen was designed to adjust the inspection procedure and validate the results, while the second specimen was created to reproduce a real condition, using an inner tube that had been in operation for fifteen years. The experimental results demonstrate the feasibility of the proposed methodology and its benefits in ensuring the integrity of this type of equipment.pt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherInstituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia da Bahiapt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/us/*
dc.subjectInspeçãopt_BR
dc.subjectUltrassompt_BR
dc.subjectBitubularpt_BR
dc.subjectInspectionpt_BR
dc.subjectUltrasoundpt_BR
dc.titleInspeção de tubos internos de trocadores de calor bitubulares por ultrassompt_BR
dc.title.alternativeInspection of internal tubes of bitubular heat exchengers by ultrasoundpt_BR
dc.typeDissertaçãopt_BR
dc.creator.ID1289352960969968pt_BR
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/1289352960969968pt_BR
dc.contributor.advisor1Silva, Ivan Costa da-
dc.contributor.advisor1ID4865445293974312pt_BR
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/4865445293974312pt_BR
dc.contributor.referee1Silva, Ivan Costa da-
dc.contributor.referee2Farias, Cláudia T. T.-
dc.contributor.referee2ID1613042126288981pt_BR
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/1613042126288981pt_BR
dc.contributor.referee3Rego, Davi Franco-
dc.contributor.referee3ID9226556976460182pt_BR
dc.contributor.referee3Latteshttp://lattes.cnpq.br/9226556976460182pt_BR
dc.contributor.referee4Martins, Carlos Otávio Damas-
dc.contributor.referee4ID2988050303887283pt_BR
dc.contributor.referee4Latteshttp://lattes.cnpq.br/2988050303887283pt_BR
dc.description.resumoTrocadores de calor do tipo bitubular são empregados na indústria petroquímica para a refrigeração ou aquecimento de fluidos de processo. Sua estrutura consiste em dois tubos concêntricos em que o fluido de refrigeração flui no espaço entre as paredes e o fluido de processo no interior do tubo interno. Estes equipamentos trabalham com grandes variações de temperatura e estão sujeitos a processos corrosivos provocados pelo fluido de refrigeração. Para o tubo externo, a medição de espessura por ultrassom pode ser feita de forma simples. Na medição da espessura de parede do tubo interno, pode-se inspecionar por uma janela de visita, com a desvantagem de não se ter uma medida exata da integridade do equipamento. Outro método empregado é a técnica IRIS (do inglês Internal Rotary Inspection System), contudo há a necessidade da abertura, parada e alagamento do trocador incorrendo em perdas na produção, além da incerteza nos resultados devido à dificuldade da limpeza do tubo em função das condições de processo. Por fim, pode-se medir a espessura desmontando todo o trocador, sendo este o mais desvantajoso método, em função dos custos envolvidos. Neste trabalho, é proposto uma nova metodologia para a determinação da perda de espessura no espaço anular entre tubos a partir da parede externa, empregando um transdutor de ultrassom do tipo normal. Para tal, foram fabricados dois corpos de prova. O primeiro com o propósito de ajustar o procedimento de inspeção e validar os resultados. O segundo corpo de prova foi fabricado para reproduzir uma condição real, utilizando para isto um tubo interno que operou por quinze anos. Os resultados obtidos em laboratório apresentam a viabilidade da metodologia proposta e seus benefícios para garantia da integridade deste tipo de equipamento.pt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.departmentPrograma de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais(PPGEM)pt_BR
dc.publisher.programMestrado Profissional em Engenharia de Materiais (PPGEM)pt_BR
dc.publisher.initialsIFBApt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICApt_BR
dc.relation.referencesACCUREN. Site da instituição. Disponível em https://www.acuren.com/inspection. Acesso em junho de 2023. AGUIRRE, Luis Antonio. Fundamentos de instrumentação. São Paulo: Pearson Education, 2013. 331 p. ALMEIDA, D. S. Materiais para fabricação de vasos de pressão de alto desempenho. In: CONGRESSO INTERNACIONAL DE TECNOLOGIA METALÚRGICA DE MATERIAIS, 2a ED. ABM, SÃO PAULO. 1997. AMERICAN BUREAU OF SHIPPING. ABS. Materials and Welding. Houston: ABS, 2014, Chapt 3-4. ANDREUCCI, A. Ensaio por Ultrassom. Edição Jun./2018. São Paulo:2018, 106p. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 11696: trocadores de Calor. Rio de Janeiro, 1991. AZEVEDO, J. L. Apontamentos de Permutadores de Calor–Equipamentos Térmicos. v. 8, 2005. BARTLETT, Dean A. The fundamentals of heat exchangers. The Industrial Physicist, v. 2, n.4, p. 18-21, 1996. BEJAN, Adrian. Transferência de Calor. Edgard Blücher Ltda, São Paulo, 1996. BOLLER, C. et al. Encyclopedia of Structural Health Monitoring. Ed. John Wiley and Sons, 1a edição, Nova York, 2009. BROOK, M. V. Ultrasonic Inspection Technology Development and Search Unit Design. Editora Wiley, ed.1, Nova York, 2012. CARVALHO, L. J.; GENTIL V. Corrosão, LTC Editora, Sétima edição. 2022. ÇENGEL, Y.A. & BOLES, M.A. Termodinâmica. 5.ed. São Paulo, McGraw-Hill, 2012. 740p. CHANG, J. S. E MORALA, E. C., Determination of Two-Phase Interfacial Areas by an Ultrasonic Technique, Nuclear Engineering and Design, vol. 122, p 143-156,1990. CHEEKE, J. D. N. Fundamentals and Applications of Ultrasonic Waves. Editora CRC Press, ed.1, Londres, 2002. COUTINHO, Fernanda; MELLO, Ivana L.; SANTA MARIA, Luiz C. de. Polietileno: principais tipos, propriedades e aplicações. Polímeros, v. 13, p. 01-13, 2003. DA COSTA VEIGA, Jordana Luiza Barbosa et al. Automação Da Análise Do Ensaio Ultrassônico Pulso-Eco Utilizando Redes Neurais Artificiais. In: III Pan-American Conference for Nondestructive Testing–PANNDT, Rio de Janeiro. 2003. DA SILVA, Rival Coelho; GHENO, Simoni Maria. Caracterização mecânica e estrutural do aço ASTM A131 classe DH36 em comparação com aço ASTM A36 utilizado para projetos estruturais. SITEFA-Simpósio de Tecnologia da Fatec Sertãozinho, v. 1, n. 1, p. 153-168, 2018. DOAK, K. W.; JAMES, D. E. Ethylene polymers. Encyclopedia of polymer science and engineering, v. 6, p. 383-490, 1986. DOEBELIN, Ernest O.; MANIK, Dhanesh N. Measurement systems: application and design. 2007. EFIRD, K. D., et al. Correlation of Steel Corrosion in Pipe Flow with Jet Impingement and Rotating Cylinder Tests, Corrosion, v. 19, n. 12, p. 992-1003, 1993. FACCINI, José Luiz Horácio; PIO, Ronald R., LAMY, Carlos Alfredo, BITTENCOURT, Marcelo de Siqueira Queiroz. Repositório Institucional do IEN, 1997; Sistema para Medição de Velocidades de Escoamentos Através de Ondas Ultrassônicas. FANET, H. Medical Imaging Based on Magnetic Fields and Ultrasounds. 1. ed. [S.l.]: Wiley-ISTE, 2014. 3–26 p. FONSECA, Eduardo; Determinação indireta das propriedades mecânicas de aço ASTM A36 laminado, com o uso de ultrassom. Dissertação de mestrado. UFRGS. 2005. GONÇALVES, Raquel; MASSAK, Marcus Vinicius. Avaliação da sensibilidade do ultrassom na detecção de variações de propriedades da madeira em função da posição de retirada na tora. Madeira: arquitetura e engenharia, v. 10, n. 25, p. 49-58, 2009. INCROPERA, F. P. et al. Fundamentos de Transferência de calor e de massa, LTC Editora, Sexta edição. 2007. KERN, D. Q. Processos de Transmissão de Calor. Rio de Janeiro: Editora Guanabara Koogan S.A., 1980. LAMY, Carlos Alfredo et al. Um estudo sobre o dimensionamento de descontinuidades superficiais pela técnica ultrassônica do tempo decorrido. 1990. LEITE, Vitor Luis Conceição et al. Classificação Neural de Descontinuidades com Espectros de Frequência em Inspeção Ultrassônica por Imersão. In: VII CONNEPI-CONGRESSO NORTE NORDESTE DE PESQUISA E INOVAÇÃO. 2012. MARTIN, C. C. Ultrassom. Editora Associação Brasileira de Ensaios Não Destrutivos e Inspeção, 1a edição, São Paulo, 2012. MCCAFFERTY, E. Introduction to Corrosion Science. New York: Springer, 2010. 575p. MINICUCCI, Domingos José. Avaliação de Tensões por Ultrassom no Aro de Rodas Ferroviárias Forjadas Novas–Classe C. Tese de Doutorado. Universidade Estadual de Campinas, 2003. NYBY, John; WHITNEY, Glayde. Ultrasonic communication of adult myomorph rodents. Neuroscience & Biobehavioral Reviews, v. 2, n. 1, p. 1-14, 1978. OLIVEIRA, Bruno Furtado Montes. Algoritmos de detecção em sinais de ultrassom para medições de espessuras em alvos metálicos. Tese de Doutorado. Universidade Federal do Rio de Janeiro, 2015. OLYMPUS. Site institucional do fabricante. Disponível em http://www.olympus-ims.com/. Acesso em 02 mai. 2023. ORNELAS, R. Entendendo o ensaio de ultrassom IRIS. Belo Horizonte: New Wave NDT; acesso em 03 mar. 2023. Disponível em: https://newwavendt.com.br/entendendo-o-ensaio-de-ultrassom-iris/ PINHEIRO, Rayane Balieiro et al. Predição de propriedades mecânicas por ultrassom do aço estrutural ASTM A131 com e sem tratamentos térmicos. 2022. PORTAL DO MTE - MINISTÉRIO DO TRABALHO E EMPREGO. Disponível em < Ministério do Trabalho e Emprego (www.gov.br)> Acesso em: 10 de Março de 2023. RANKRED. Site da instituição. Disponível em: www.rankred.com/best-examples-of-longitudinal-waves/. Acesso em junho de 2023. REGO, Almeida et al. OTIMIZACAO DE CONTROLADOR PI PARA UM TROCADOR DE CALOR UTILIZANDO A METAHEURÍSTICA BAT ALGORITHM. Artigo da Universidade Federal do Rio grande do Norte. 2015. 7p. RIBEIRO, I., FARIAS, C., SANTOS, Y., SILVA, L., LOPES, J., Ensaio Não Destrutivo Ultrassônico por Imersão em Trecho de Duto Utilizando Filtragem Digital, In: IV CONGRESSO DE PESQUISA E INOVAÇÃO DA REDE NORTE-NORDESTE DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA, 2009, Belém - PA. IV CONNEPI; RODRIGUES, A. M., SILVA Mineiro, E. S. Qualificação no Ensaio por Ultra – Som Nível I. IFI /CTA / Subdivisão de Treinamento, 2000, 23p. ROSE, J. L. Ultrasonic waves in solid media. New York: Cambridge University Press, 1999. 454p. SANTIN, J. L., Ultrassom: Técnica e Aplicação. 2a edição, Curitiba, Artes Gráficas e Editora Unificada, 1996. 288p. SHAH, Ramesh K.; SEKULIC, Dusan P. Fundamentals of heat exchanger design. John Wiley & Sons, 2003. SILVA, Andre Luiz da Costa E.; MEI, Paulo Roberto. Aços e ligas especiais. Edgard Blücher, 2008.pt_BR
Aparece nas coleções:Dissertações

Arquivos associados a este item:
Arquivo Descrição TamanhoFormato 
Dissert_Deivton Santiago_PPGEM.pdf15.68 MBAdobe PDFVisualizar/Abrir


Este item está licenciada sob uma Licença Creative Commons Creative Commons

Ferramentas do administrador