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Type: TCC
Title: Estimativa da profundidade de pite em arames de aço carbono utilizado em armaduras de risers flexíveis utilizando o método de queda de potencial, simulação numérica e python
Authors: Dias Neto, Miguel
Advisor: Campos, Emanuel Seixas
Keywords in Brazilian Portuguese : Risers flexíveis;Corrosão por pite;Queda de potencial;Simulação computacional;Python
Keywords in English : Flexible risers;Pitting corrosion;Potential drop;Computational simulation;Interpolation
Knowledge Areas - CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA
Issue Date: 2026
Citation: DIAS NETO, Miguel. Estimativa da profundidade de pite em arames de aço carbono utilizado em armaduras de risers flexíveis utilizando o método de queda de potencial, simulação numérica e python. 2026. 42 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Metalúrgica) - Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2026.
Abstract in Brazilian Portuguese: A corrosão por pites em armaduras de tração de risers flexíveis representa um desafio crítico para a segurança da indústria offshore, demandando técnicas de inspeção precisas e não destrutivas. O presente trabalho propõe o desenvolvimento de uma metodologia híbrida para a predição da profundidade de pites, integrando a técnica de Queda de Potencial, simulação por Elementos Finitos (FEA) e algoritmos de interpolação numérica. Para tanto, modelou-se o comportamento do arame helicoidal dos risers flexiveis no software Comsol Multiphysics, gerando uma base de dados que correlaciona a densidade de corrente superficial com a profundidade do defeito. Um algoritmo computacional foi desenvolvido em linguagem Python, utilizando interpolação por splines cúbicas para estimar a severidade do dano a partir de leituras elétricas. A validação experimental foi realizada em um corpo de prova contendo um defeito controlado, usinado com 4,8 mm de diâmetro e 2,00 mm de profundidade. Durante o ensaio de Queda de Potencial, este cenário de pite resultou em uma leitura de densidade de corrente de 0,1337 A/mm². Os resultados demonstraram a eficácia da ferramenta, que estimou uma profundidade de 1,88 mm, apresentando um erro relativo de apenas 5,77%. Adicionalmente, a aplicação do critério de severidade de Cheriet confirmou a metodologia na tomada de decisão, classificando corretamente o defeito real e o predito na mesma categoria de dano severo. Conclui-se que a ferramenta desenvolvida para esse caso oferece uma solução confiável para o monitoramento de integridade, capaz de converter sinais elétricos em diagnósticos dimensionais.
Abstract: Pitting corrosion in the tensile armours of flexible risers poses a critical safety challenge to the offshore industry, requiring accurate and non-destructive inspection techniques. This work proposes the development of a hybrid methodology for predicting pit depth, integrating the Potential Drop technique, Finite Element Analysis (FEA), and numerical interpolation algorithms. To this end, the behavior of the helical wire of flexible risers was modeled using COMSOL Multiphysics software, generating a database correlating surface current density with defect depth. A computational algorithm was developed in Python, employing cubic spline interpolation to estimate damage severity based on electrical readings. Experimental validation was performed on a specimen containing a controlled defect, machined with a diameter of 4.8 mm and a depth of 2.00 mm. During the Potential Drop test, this pitting scenario resulted in a current density reading of 0.1337 A/mm². The results demonstrated the tool's effectiveness, estimating a depth of 1.88 mm with a relative error of only 5.77%. Additionally, the application of Cheriet’s severity criterion confirmed the methodology’s robustness in decision-making, correctly classifying both the real and predicted defects in the same Severe Damage category. It is concluded that the tool developed for this case offers a reliable solution for integrity monitoring, capable of converting electrical signals into dimensionais diagnoses.
URI: http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/85924
Author's Lattes: http://lattes.cnpq.br/3206478087529401
Advisor's Lattes: http://lattes.cnpq.br/7102753062544772
Access Rights: Acesso Aberto
Appears in Collections:ENGENHARIA METALÚRGICA - Monografias

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