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Tubos em compósito de epóxi reforçado com fibra de vidro produzidos pelo processo de enrolamento filamentar para aplicação na indústria petroquímica
dc.contributor.author | Guiguer, Elton Landgraf | |
dc.date.accessioned | 2023-10-09T16:41:16Z | |
dc.date.available | 2023-10-09T16:41:16Z | |
dc.date.issued | 2021-11-25 | |
dc.identifier.citation | GUIGUER, Elton Landgraf. Tubos em compósito de epóxi reforçado com fibra de vidro produzidos pelo processo de enrolamento filamentar para aplicação na indústria petroquímica. 2021. Dissertação (Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2021. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/18744. | * |
dc.identifier.uri | https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/18744 | |
dc.description.abstract | This work is focused on the production and mechanical performance evaluation of filament-wound flat plates and pipes using different composite compositions of three distinct commercial high glass transition epoxy resins reinforced with glass fiber (GRE) in order to verify their potential usage in the petrochemical industry. The evaluation included measurements of the glass transition temperature, Tg, of the epoxy matrix resins through Dynamic Mechanical Analysis (DMA) and by Differential Scanning Calorimetry (DSC) for the produced GRE composites tubes. Also, the mechanical performance of these different GRE composites was analyzed through mechanical tensile, shear, flexural and impact strength properties using current materials testing standards. The mechanical properties results were compared with their theoretical values calculated using the simple rule of mixtures equations. Furthermore, a pipe was designed using the classical laminate theory analysis and samples were produced and tested according to the API 15 burst test standard. The evaluation of fiber/resin interfacial compatibility was investigated by scanning electronic microscopy analysis in order to correlate the interfacial adhesion with the obtained mechanical properties. The experimental results are close to the foresee values for Tg and mechanical results, in the second case considering the coupons production process limitations. This screening project showed potential usage glass fiber reinforced epoxy pipes for oil extraction production columns in the undersea pre-salt regions. Evidently, it is necessary to further investigate more deeply into the subject before an installation of such GRE tubes are reliable enough for use under the severe operation conditions in the short, medium and long term. | eng |
dc.description.sponsorship | Não recebi financiamento | por |
dc.language.iso | por | por |
dc.publisher | Universidade Federal de São Carlos | por |
dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil | * |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/ | * |
dc.subject | Petróleo | por |
dc.subject | Coluna de produção | por |
dc.subject | Compósito | por |
dc.subject | Epóxi | por |
dc.subject | Fibra de vidro | por |
dc.subject | Tubo | por |
dc.subject | Enrolamento filamentar | por |
dc.subject | Petroleum | eng |
dc.subject | Oil production column | eng |
dc.subject | Composite | eng |
dc.subject | Epoxy | eng |
dc.subject | Fiberglass | eng |
dc.subject | Tubing | eng |
dc.subject | Filament winding | eng |
dc.title | Tubos em compósito de epóxi reforçado com fibra de vidro produzidos pelo processo de enrolamento filamentar para aplicação na indústria petroquímica | por |
dc.title.alternative | Filament wound epoxy/glass-fiber pipes for applications in the oil industry | eng |
dc.type | Dissertação | por |
dc.contributor.advisor1 | Canto, Leonardo Bresciani | |
dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/7287108960864123 | por |
dc.contributor.advisor-co1 | Sousa, José Alexandrino de | |
dc.contributor.advisor-co1Lattes | http://lattes.cnpq.br/7737833809468759 | por |
dc.description.resumo | O presente trabalho teve como objetivo preparar e avaliar o desempenho mecânico de compósitos de resinas epóxi de elevada temperatura de transição vítrea (Tg) reforçadas com fibra de vidro na forma de placas e de tubos fabricados por enrolamento filamentar para aplicação na indústria petroquímica. Esta avaliação incluiu a verificação experimental da temperatura de transição vítrea, Tg, das diferentes matrizes epóxi através de análise térmica dinâmico mecânica (DMA) bem como de três combinações de compósito através de calorimetria exploratória diferencial (DSC). Além disso, foi feita a comparação destas diferentes combinações fibra de vidro/matriz do ponto de vista de comportamento mecânico. Foram avaliadas as propriedades de resistência à tração, flexão, impacto e cisalhamento conforme normas vigentes; os valores obtidos foram comparados com aqueles teoricamente calculados através da regra de mistura das frações volumétricas dos componentes. Também foi dimensionado um tubo através da aplicação da teoria das lâminas para os compósitos e foram produzidas amostras que foram avaliadas posteriormente através de experimentos de ruptura abrupta por aumento de pressão conforme API 15HR. Utilizou-se também da técnica de microscopia eletrônica de varredura para a avaliação da interface fibra de vidro/resina a fim de identificar correlações entre a interação superficial e as propriedades mecânicas dos compósitos obtidos. Os resultados obtidos mostraram coerência entre os valores obtidos experimentalmente e os previstos para a Tg e testes mecânicos, no segundo caso considerando-se as limitações do processo produtivo dos corpos de prova. Desta forma, foi possível verificar que há um potencial para o uso dos tubos em epóxi reforçados com fibra de vidro (GRE) para a aplicação nas condições preconizadas, especificamente, de colunas de produção para extração de petróleo no pré-sal. | por |
dc.publisher.initials | UFSCar | por |
dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais - PPGCEM | por |
dc.subject.cnpq | ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA::MATERIAIS NAO METALICOS | por |
dc.publisher.address | Câmpus São Carlos | por |
dc.contributor.authorlattes | http://lattes.cnpq.br/9145964638323755 | por |
dc.contributor.authororcid | https://orcid.org/0009-0006-7000-2329 | por |
dc.contributor.advisor1orcid | https://orcid.org/0000-0002-4138-005X | por |
dc.contributor.advisor-co1orcid | https://orcid.org/0009-0007-7863-7043 | por |