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http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/69735| Tipo: | TCC |
| Título: | Projeto de um vaso separador trifásico conforme a norma ASME e análise comparativa entre o método analítico e o método dos elementos finitos |
| Autor(es): | Araújo, Luan Gondin de |
| Orientador: | Lobo, Cândido Jorge de Sousa |
| Palavras-chave: | Vaso de Pressão;Método dos Elementos Finitos;Simulação Computacional |
| Data do documento: | 2022 |
| Citação: | ARAÚJO, Luan Gondin de.Projeto de um vaso separador trifásico conforme a norma ASME e análise comparativa entre o método analítico e o método dos elementos finitos. 96f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Mecânica) - Universidade Federal do Ceará , Campus de Russas, Russas, 2022. |
| Resumo: | O vaso de pressão é um dos equipamentos mais utilizados na indústria de petróleo e se enquadra como um equipamento de alto risco, devido a seus fluidos de trabalho. Sabendo disso, o método dos elementos finitos é empregado aos projetos pois une eficiência e confiabilidade. O objetivo deste trabalho é desenvolver um projeto de um vaso de pressão, do tipo separador trifásico, baseado na norma ASME Seção VIII Divisão 2, de modo a obter os resultados das tensões atuantes e realizar uma análise comparativa utilizando o Método Analítico e o Método dos Elementos Finitos. Foi elaborado um sistema virtual baseado em estudos e calculado as espessuras mínimas, pelas equações da norma ASME, para as chapas empregadas no vaso de pressão. De posse das variáveis foi utilizado o software SolidWorks para a criação do modelo tridimensional e determinado as tensões de membrana e de Von Mises, por meio do Método Analítico. A partir do modelo tridimensional foi usado o software ANSYS para realizar as simulações e foi obtido uma tensão média equivalente de Von Mises com o valor de 105,92 MPa. Foram definidos pontos importantes para executar a linearização de tensões na simulação e desse modo alcançar os valores das tensões de membrana, no ponto 1 foi encontrado o valor de 115,73 MPa, no ponto 2 de 59,88 MPa, no ponto 3 de 134,50 MPa e no ponto 4 de 121,19 MPa. Com esses valores encontrou-se uma tensão média de 87,81 MPa para o costado e 105,19 MPa para os tampos, através do Método dos Elementos Finitos, e uma tensão de 137,80 MPa parar o costado e 116,47 MPa para os tampos, através do Método Analítico. Como conclusão temos que o vaso de pressão projetado pela norma ASME é sobredimensionado, pois através das análises realizadas, o Método Analítico alcançou valores 34% maiores do que os obtidos pelo Método dos Elementos Finitos. |
| Abstract: | The pressure vessel is one of the most used equipment in the oil industry and fits as a high risk equipment, due to its working fluids. Knowing this, the finite element method is used in projects because it combines efficiency and reliability. The objective of this work is to develop a design of a pressure vessel, of the three-phase separator type, based on the ASME Section VIII Division 2 standard, in order to obtain the results of the acting stresses and carry out a comparative analysis using the Analytical Method and the Method of Finite elements. A virtual system based on studies was developed and the minimum thicknesses were calculated, by the equations of the ASME standard, for the plates used in the pressure vessel. With the variables in hand, SolidWorks software was used to create the three-dimensional model and determined the membrane and Von Mises stresses, using the Analytical Method. From the three- dimensional model, the ANSYS software was used to perform the simulations and an equivalent average Von Mises stress with a value of 105.92 MPa was obtained. Important points were defined to perform the linearization of stresses in the simulation and thus reach the values of membrane stresses, at point 1 a value of 115.73 MPa was found, at point 2 of 59.88 MPa, at point 3 of 134 .50 MPa and at point 4 of 121.19 MPa. With these values it was found an average tension of 87.81 MPa for the side and 105.19 MPa for the tops, through the Finite Element Method, and a tension of 137.80 MPa for the side and 116.47 MPa for the tops, through the Analytical Method. As a conclusion, we have that the pressure vessel designed by the ASME standard is oversized, because through the analyzes carried out, the Analytical Method reached values 34% higher than those obtained by the Finite Element Method. |
| URI: | http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/69735 |
| Aparece nas coleções: | ENGENHARIA MECÂNICA - RUSSAS - Monografias |
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