Introdução
A inspeção e análise estrutural são ferramentas importantes na promoção da integridade estrutural do ativo. Estas podem ser aplicadas, por exemplo, na verificação de eventuais falhas de projeto, investigação de fenômenos não previstos/desconhecidos e fornecimento de suporte técnico para o planejamento de manutenções.
Para entender mais sobre esses métodos aplicados, conheça um caso de sucesso da Kot Engenharia. Neste artigo, será apresentada uma visão geral do estudo, contendo informações sobre a sequência do trabalho desenvolvido, as não conformidades identificadas e a atuação da Kot na correção destes desvios.
Para rever os conceitos básicos do Método de Elementos Finitos (FEM) e da Inspeção Visual, confira os artigos:
Inspeção Estrutural de Carro de Escória
A Kot realizou uma inspeção em um carro de escória de uma siderúrgica. Foram verificadas as condições das estruturas pelos métodos de inspeção visual, líquido penetrante e análise dimensional, com o objetivo de identificar não conformidades e sugerir as medidas necessárias para adequação do equipamento à operação segura.
A inspeção visual foi realizada para verificação da condição geral do equipamento, buscando por pontos de deformação e empenos. Também foi feita a inspeção das principais uniões soldadas e avaliação de possíveis perfis e chapas deformadas, além de modificações de projeto. Além disso, foram realizados ensaios não destrutivos com objetivo de verificar possíveis trincas na estrutura e várias foram as inconformidades encontradas. No chassi, por exemplo, destacam-se os pontos exibidos na Figura 1.
Figura 1: Vista geral do chassi, com a identificação dos pontos observados [1].
No ponto 01 há uma solda em que foi observada uma trinca no sentido transversal do caminho de rolamento do carro de escória, ilustrado na Figura 2. Tal trinca foi observada na mesa do perfil caixão que forma o chassi.
Figura 2: Trinca existente no raio de transição do chassi [1].
A Figura 3 apresenta o resultado do ensaio de líquido penetrante, evidenciando a descontinuidade sobre a superfície da região de solda.
Figura 3: Evidência do ensaio de líquido penetrante [1].
Após análise da inspeção, percebeu-se que, como os defeitos estavam distribuídos em todas as estruturas principais, a operação segura do equipamento estava comprometida. Diante disso, a Kot realizou a análise estrutural do carro, com o intuito de identificar os pontos de atenção na estrutura e avaliar as possíveis causas dos problemas observados em campo.
Análise Estrutural de um Carro de Escória
Além das não conformidades identificadas na inspeção, foi elaborado um modelo em elementos finitos para simulação considerando a condição de operação de projeto, condição atual de campo e critérios de análise descritos nas normas aplicáveis. O estudo abrangeu a análise estática, fadiga e flambagem dos componentes do carro de escória. O modelo e os resultados das simulações podem ser visualizados da Figura 4 à Figura 7.
Figura 4: Modelo de elementos finitos do carro de escória [1].
Figura 5: Índices de utilização considerando diferentes regiões de contato [1].
Figura 6: Efeito da elevação de temperatura sobre a estrutura da cinta para a condição de carregamento do pote [1].
Figura 7: Influência da carga do batente do pote no fim do basculamento sobre a estrutura dos truques – mola trabalhando como corpo sólido [1].
Assim, a Kot Engenharia identificou os pontos de atenção, analisou os resultados obtidos em suas simulações, e desenvolveu soluções que englobam a substituição de partes do equipamento. Ao fim, o estudo proporcionou a adequação do carro de escória para obtenção de um ciclo de operação seguro.
A Kot Engenharia possui a experiência e os recursos necessários para realizar simulações em costado de tanques e avaliações de problemas como os descritos neste artigo. Consulte nossa equipe para entender mais sobre nossas soluções e sobre como podemos auxiliar seu negócio!
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Referências:
[1] Acervo Kot Engenharia.
