Exemplo de API579

5/27/2018 Exemplo de API579

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FRANCO DUFLOTH MENEGATTI

AVALIAO DE DEFEITOS EM UM VASO DE PRESSO UTILIZANDO A API-579

Monografia apresentada ao Departa-mento de Engenharia Mecnica da Es-cola de Engenharia da UniversidadeFederal do Rio Grande do Sul, comoparte dos requisitos para obteno dodiploma de Engenheiro Mecnico.

Orientador: Prof. Dr. Ignacio Iturrioz

Porto Alegre2010


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Universidade Federal do Rio Grande do Sul

Escola de Engenharia

Departamento de Engenharia Mecnica

AVALIAO DE DEFEITOS EM UM VASO DE PRESSO UTILIZANDO A API 579

FRANCO DUFLOTH MENEGATTI

ESTA MONOGRAFIA FOI JULGADA ADEQUADA COMO PARTE DOS RE-QUISITOS PARA A OBTENO DO DIPLOMA DE

ENGENHEIRO(A) MECNICO(A)APROVADA EM SUA FORMA FINAL PELA BANCA EXAMINADORA DO

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECNICA

Prof. Walter Jesus Paucar CasasCoordenador do Curso de Engenharia Mecnica

BANCA EXAMINADORA:

Prof. Dr. JUAN PABLO RAGGIO QUINTASUFRGS / DEMEC

Prof. Dr. LETICIA FLECK FADEL MIGUELUFRGS / DEMEC

Prof. Dr. DSON HIKARO ASEKAUFRGS / DEMEC

Porto Alegre2010


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Dedico esta monografia aos meus pais, Francisco e Carla.


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AGRADECIMENTOS

Em primeiro lugar agradeo minha famlia, meu pai Francisco, minha me Carla, meu irmo

Guilhermo e minha irm Isabella, a quem lhes devo todo meu amor e respeito.

ao meu orientador Prof. Ignacio, a quem nas horas de desespero sempre soube tranqilizar asituao.

ao meu primo Gean e minha amiga Flvia, praticamente meus irmos.

Megasteam, que me trouxe uma realidade de uma vida at ento desconhecida, e todosmeus colegas de trabalho, pessoas especiais, e em particular o Engenheiro Mauro cuja experi-ncia na inspeo se mostrou muito vlida para este trabalho.


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Que os vossos esforos desafiem as impossibilidades. Lembrai-vos que as grandes coisas dohomem foram conquistadas do que parecia impossvel.

Charles Chaplin


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MENEGATTI, F. D. Avaliao de Defeitos em um Vaso de Presso utilizando a API-579.2010. Monografia (Trabalho de Concluso do Curso de Engenharia Mecnica) Departamen-to de Engenharia Mecnica, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, 2010.

RESUMO

Equipamentos de processo, como vasos de presso, podem apresentar defeitos em suasestruturas, sendo elas originadas durante o processo de fabricao, ou devido ao uso do equi-pamento. A possibilidade de ocorrerem falhas em equipamentos de responsabilidade faz dastrincas o tipo de descontinuidade mais preocupante. Em condomnios residenciais, tem sidoutilizado com freqncia vasos de presso para o armazenamento de GLP Gs Liquefeito dePetrleo - para coco de alimentos e no aquecimento da gua para o banho. Devido ao fatode ser um gs altamente inflamvel e operar em um sistema fechado com uma presso relati-vamente alta, h uma grande preocupao com a manuteno e segurana dos vasos de pres-

so que o armazenam, afinal, se algum vazamento ocorrer, o risco de exploso e, conseqen-temente, acidentes, alto. Diante desta situao, h a necessidade de se conhecer e adotarmetodologias adequadas que possam avaliar a segurana e, sem conservadorismo excessivo, acriticidade de defeitos na integridade estrutural dos vasos de presso. Desta forma, neste tra-balho ser avaliada a criticidade de um trinca paralela a um cordo de solda longitudinal docorpo cilndrico, com diferentes parmetros de operao, baseando-se o estudo em um con-

junto de critrios estabelecidos pelo documento API-579/ASME FFS-1 Fitness For Service.Ao final do trabalho, foram feitas comparaes dos diferentes parmetros adotados para avali-ao e do comportamento das descontinuidades perante as alteraes das condies de opera-o.

PALAVRAS-CHAVE: Gs liquefeito de petrleo (GLP), Vasos de presso, Trincas, FitnessFor Service.


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MENEGATTI, F. D. Evaluation of Defects in a Pressure Vessel using the API-579. 2010.Monografia (Trabalho de Concluso do Curso de Engenharia Mecnica) Departamento deEngenharia Mecnica, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, 2010.

ABSTRACT

Process equipments like pressure vessels, may have defects in their structures, whichwere originated during the manufacturing process, or due to use of equipment. The possibilityof experiencing equipment failures at high risk of cracking is the most worrisome type of dis-continuity. In residential buildings, have been widely used pressure vessels for storing LPG -Liquefied Petroleum Gas - for cooking food and heating water for bath. Due to being a highlyflammable gas and operate in a closed system with a relatively high pressure, there is greatconcern with the maintenance and safety of pressure vessels that store the gas, after all, if aleak occurs, the risk of explosion and accidents is high. Given this situation, there is a need tounderstand and adopt appropriate methodologies that can assess the safety and without exces-

sive conservatism, the criticality of these defects in the structural integrity of the equip-ment. Thus, this study will assess the criticality of a crack parallel to the longitudinal weldwith different operating parameters, based on the study of a set of criteria established by thedocument API-579/ASME FFS-1 Fitness For Service. By the end of this work, comparisonswere made of the various parameters chosen for the assessment and the behavior of the flawsfront the changes of operation conditions.

KEYWORDS: Liquefied petroleum gas, Pressure vessels, Cracks, Fitness For Service.


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SUMRIO

1. INTRODUO 01

1.1. Objetivos 01

1.2. Estrutura do Trabalho 01

2. FUNDAMENTOS TERICOS 01

2.1. Tenses Atuantes em Vasos de Presso 01

2.2. Mecnica da Fratura 03

3. REVISO BIBLIOGRFICA 04

4. METODOLOGIA 05

4.1. ASME VIII - Boiler & Pressure Vessel 05

4.2. API-579 / ASME FFS-1 05

5. CONSIDERAES SOBRE O EQUIPAMENTO AVALIADO 09

5.1. Descrio Fsica 09

5.2. Levantamento de Dados 09

6. RESULTADOS E ANLISES 10

7. CONCLUSO 15

REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS 16

APNDICES 17

ANEXOS 18


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1. INTRODUO

O gs liquefeito de petrleo (GLP), mais conhecido como gs de cozinha, ampla-mente utilizado no pas, tanto em residncias como no comrcio e na indstria. Suas princi-

pais aplicaes so: coco de alimentos, aquecimento de gua e nos fornos industriais, entreoutras que ajudam a movimentar a economia do Brasil. Sendo, portanto, uma fonte de energiamuito importante para todos.

O processo para obteno do GLP comea com a extrao do petrleo e do gs natural,matria-prima para a sua produo, continua com o refino do petrleo atravs de torres dedestilao que possuem diversas sadas em alturas diferenciadas, onde cada uma delas geraum produto diferente. No caso do GLP, as sadas utilizadas so as localizadas no topo. Apseste processo, o gs direcionado por dutos a terminais de estocagem, e nesta hora que ogs envasado em recipientes para que possa ser feita a distribuio. temperatura ambiente,mas submetido a uma presso de 3 a 17,5 Kgf/cm (0,29 a 1,71 MPa), o GLP se apresenta naforma lquida, de onde resulta sua grande aplicabilidade como combustvel, devido a facilida-

de de armazenamento e transporte do gs para vasos de presso.Porm, alm da questo prtica e econmica, em todos os vasos de presso onde existi-

rem gases, em temperatura ambiente ou mais alta, e em qualquer ponto onde houver trincas,um escapamento de gs pode ocorrer para o exterior. Por isso, existe uma grande preocupaoquanto integridade estrutural dos vasos de presso que armazenam o GLP, uma vez que, sobpresso pode desenvolver alguma descontinuidade na estrutura do vaso de presso podendoocorrer o vazamento, e conseqentemente provocar acidentes graves visto que o GLP infla-mvel e normalmente esto localizados prximos a circulao de pessoas.

1.1. Objetivo

O objetivo deste trabalho consiste em avaliar os critrios da API 579 aplicada aceita-bilidade de descontinuidades em vasos de presso para estocagem de GLP.

1.2. Estrutura do trabalho

A organizao deste trabalho a seguinte: aps a introduo apresentada nesta seo, naseo 2 exposta os conceitos necessrios para desenvolver este trabalho. A seguir, na seo3, apresentada uma reviso bibliogrfica contendo a descrio de material e artigos consul-tados relativos ao assunto em questo. A seo 4 descreve a metodologia utilizada, ou seja,dos procedimentos de clculo e avaliao empregados no decorrer dos estudos de caso. Poste-

riormente, nas sees 5 e 6, o equipamento avaliado descrito em termos fsicos, assim comosuas principais caractersticas operacionais e os resultados das anlises e clculos realizadosso expostos de forma clara e concisa atravs de tabelas e grficos. A seo 7 finaliza o traba-lho, trazendo uma discusso a respeito dos resultados obtidos e sugestes para futuros traba-lhos.

2. FUNDAMENTOS TERICOS

2.1. Tenses Atuantes em Vasos de Presso

Segundo TELLES (2007), as tenses que atuam na parede de um vaso de presso po-dem ser classificadas em trs categorias gerais, que sero explicadas a seguir.


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Tenses Primrias:tenses decorrentes de diversas cargas (presso interna ou externa,peso, etc.) e necessrias para satisfazer o equilbrio esttico em relao aos diversos carrega-mentos atuantes, podendo ser normais (trao ou compresso) ou de cisalhamento. As tensesprimrias normais podem ainda ser de membrana ou de flexo, onde a de membrana supos-

tamente constante ao longo da espessura do vaso, o contrrio da de flexo que variam linear-mente. A tenso de membrana devido presso interna em geral de trao devido ao fato deque o elemento da parede do vaso tende a aumentar de dimenso. A tenso de flexo nula nocentride da parede, mxima de trao na superfcie interna e mxima de compresso na su-perfcie externa. Sendo assim, a tenso resultante na superfcie interna a tenso de membra-na mais a tenso de flexo, e na parede externa, a tenso de membrana menos a tenso deflexo, como pode ser visto na indicao esquemtica da figura 01.

Figura 01:Tenses de membrana e de flexo em um cilindro submetido presso interna. (Fonte: Telles, 2007)

As tenses primrias so sempre proporcionais s cargas das quais se originam. Supon-do que as cargas aumentem indefinidamente, as tenses aumentaro tambm, podendo levar falha do equipamento. Sua principal caracterstica no ser autolimitante, ou seja, enquanto ocarregamento estiver sendo aplicado, a tenso continua atuando, no sendo aliviada por de-formao. Caso estas tenses excedam o limite de escoamento do material, podero ocorrerdeformaes excessivas ou colapso plstico. (TELLES, 2007)

No clculo de espessura de corpos cilndricos so consideradas, basicamente, as tensesprimrias de membrana circunferenciais e longitudinais causadas pela presso interna. Astenses circunferenciais so aquelas que tendem a romper o vaso segundo a sua geratriz,quando ele estiver sob presso interna. So mais crticas por terem o dobro do valor das ten-ses longitudinais que tendem a romper na direo axial.

Tenses Secundrias: tenses que resultam de restries geomtricas no prprio vasoou em estruturas solidrias a ele, no sendo, portanto, resultado de carregamentos atuantessobre o material (cargas externas). Surgem em regies de transio de formato ou de espessu-ra, assim como em toda parte do vaso que no estiver livre para sofrer deformao ou dilata-o. Sua caracterstica bsica o fato de serem autolimitantes, ou seja, pequenas deformaesplsticas locais reduzem estas tenses, de tal modo que o valor mximo que podem atingir olimite de elasticidade do material. Caso haja um carregamento mais elevado, haver maiordeformao e a tenso secundria mxima permanecer com o mesmo valor. Por isso, as ten-ses secundrias so incapazes de causar colapso plstico do equipamento (TELLES, 2007).

As normas de projeto fazem uma srie de exigncias quanto a detalhes construtivos dosvasos de presso no sentido de atenuar transies de forma e de espessura, com o objetivo deminimizar o valor destas tenses. Descontinuidades planares localizadas em regies de ten-


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ses secundrias esto sujeitas a um nvel de tenses diferenciado podendo, inclusive, evoluirdurante a pressurizao. (DONATO, 2008)

Tenses Localizadas Mximas (Tenses de Pico): representam os valores mximos dastenses atuantes em regies limitadas do equipamento devido concentrao de tenses cau-

sada por descontinuidades geomtricas, tais como defeitos de soldagem e regies de transiode formato. Usualmente, no so nocivas, embora possam alcanar valores elevados por atua-rem em regies pequenas do equipamento. Devem-se evitar valores muito elevados, pois po-dem dar origem a trincas por fadiga ou por corroso sob tenso, assim como propagar umatrinca frgil no vaso de presso.

2.2. Mecnica da Fratura

Os projetos convencionais baseiam-se na resistncia dos materiais e consideram o car-regamento aplicado e a resistncia mecnica para determinar se um material est adequadopara a aplicao requisitada. A resistncia dos materiais considera o corpo avaliado como um

meio contnuo e isento de defeitos, ignorando a presena de heterogeneidades que podem cau-sar a concentrao de tenses e levar fratura com carregamentos inferiores sua resistnciamecnica. Por isso, a mecnica da fratura apresenta-se como uma abordagem mais adequadapara o estudo de engenharia reais, que contm em sua estrutura diversas descontinuidades.

Em analogia abordagem tradicional da resistncia dos materiais, pode-se dizer que atenacidade a varivel que substitui a resistncia como propriedade mais importante do mate-rial, sendo ela uma medida da resistncia propagao de trincas. O carregamento definidode diversas formas, consideradas as foras geradoras para a fratura, e a varivel adicional, nopresente na abordagem tradicional, o tamanho do defeito (ANDERSON, 1995).

Por definio, a mecnica da fratura a cincia que estuda as estruturas que contmdescontinuidades do tipo trincas, fornecendo conceitos e equaes para determinar se um de-feito pode ou no, levar a estrutura falha catastrfica, e em quais condies de carregamentoa falha ocorreria (STROHAECKER, 1999). So essencialmente duas as aplicaes da mec-nica da fratura em situaes prticas:

- Avaliao da importncia e significado de defeitos;- Comparao da tenacidade de diferentes materiais.A avaliao do significado e importncia de defeitos pode estar relacionada com decidir

se um defeito detectado durante fabricao ou em servio necessita ou no de reparao, eainda com o estabelecimento de critrios quantificados de aceitao de defeitos em estruturas.Defeitos inofensivos em determinadas situaes podero ser fatais em outros contextos, e amecnica da fratura contribui para a definio do nvel de aceitao desses defeitos, em cada

caso.

Diagrama FAD (Failure Analysis Diagram)

Downling & Townley (1999) introduziram o conceito do diagrama de anlise de falhaFAD (do ingls Failure Analysis Diagram), que descreve a interao entre a fratura frgil e ocolapso plstico. Este critrio utilizado para a avaliao de componentes com defeitos plana-res, estabelecendo o ponto de trabalho da descontinuidade e considerando parcelas de colapsoe fratura com o objetivo de definir a aceitabilidade de um componente trincado.

Os principais parmetros para estabelecimento do diagrama FAD so as razes Kr =KI/Kmate Lr = ref/, que relacionam os fatores de intensidade de tenses e as tenses aplica-

das, com os seus respectivos valores crticos para o material analisado, sendo graficada ento,uma curva que define as regies segura e insegura do diagrama. Se a tenacidade do materialfor muito grande, poder ocorre colapso plstico quando Lr for maior que 1. Um material fr-


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gil vai falhar quando Kr = 1. Em casos intermedirios, colapso e fratura interagem, ocorrendoa fratura dctil, com Kr e Lr menores que 1. Todos os pontos dentro do diagrama so conside-rados seguros e pontos fora do diagrama so considerados inseguros (ANDERSON, 1995),como mostra a figura 02.

Figura 02: Diagrama FAD (Failure Analysis Diagram)

3. REVISO BIBLIOGRFICA

Dois trabalhos de grande importncia no desenvolvimento desta monografia so a dis-sertao elaborada por Kleber Antnio Machado Ramos (2009) sob o ttulo de Estudo Com-

parativo entre os Resultados obtidos pelos Documentos API-579 e BS-7910 na Avaliao deTrincas em Vasos de Pressoe a apostila com o ttulo de Avaliao de Integridade Segun-do a API-579elaborada por Guilherme Victor P. Donato (2008). Os dois trabalhos contribu-


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ram trazendo para este estudo, diversas questes relacionadas reviso de conceitos sobre amecnica da fratura, clculos de fatores de intensidade de tenses, curvas FAD e procedimen-tos conforme API-579.

O trabalho de Kleber A. M. Ramos (2009) visou determinar qual o mais conservador

entre os dois principais documentos de avaliao de descontinuidades de equipamentos e ope-rao, a API-579 e a BS-7910. O autor faz uma anlise de uma trinca longitudinal, com e semtratamento trmico e chega a concluso, considerando solues de KI e ref no nvel 2, que odocumento BS-7910 o mais conservativo. Durante o trabalho, foram apresentados procedi-mentos para o uso de ambos os documentos, o que se mostrou vlido para a realizao destetrabalho.

A apostila de Guilherme V P. Donato (2008) aborda a API-579 de forma clara e objeti-va, demonstrando at mesmo com exemplos o uso devido do documento.

Outro artigo de considervel importncia o elaborado por Rodrigo Muller Huppes,Avaliao Estrutural de Digestores, que baseado na API-579, avaliou descontinuidadesreais apresentadas em um digestor como perda de espessura e trinca. O autor concluiu que

ambos os defeitos foram significativos para a falha do digestor, concluso obtida aps umametodologia criteriosa para avaliao a qual se mostrou til a este trabalho.

4. METODOLOGIA

Abaixo descrevem-se as normas utilizadas neste trabalho.

4.1. ASME VIII - Boiler & Pressure Vessel Diviso 1

O cdigo ASME VIII um texto normativo, dividido em diversos pargrafos, contendocritrios de projeto, frmulas de clculo, exigncias de projeto, fabricao, montagem e ins-

peo de vasos de presso.Com o objetivo de verificar se o vaso de presso obedece aos requisitos mnimos esta-belecidos, utilizou-se o cdigo ASME VIII para prever a sua resistncia e determinar a menorespessura de chapa permitida para as condies de operao. Como o equipamento est sujei-to a presso interna no casco e nos tampos, utilizou-se os pargrafos UG-27 e UG-32 do cdi-go ASME VIII Diviso 1 que prev formulaes para vasos sujeitos presso interna. Estasformulaes levam em conta a influncia do material, eficincia de solda e dimenses do vasode presso.

4.2. API-579 / ASME FFS-1

Em 2001, ASME e API formaram um comit de FFS (Fitness For Service Adequa-o ao uso) para desenvolver e manter uma norma de FFS para equipamentos largamenteoperados/utilizados nas indstrias de gerao de energia, processo e fabricao. Nasceu assim,em 2007, o API 579-1/ASME FFS-1 2007 Fitness-For-Service. (API 579, 2007). Este docu-mento fornece metodologias para avaliao da integridade estrutural de vasos de presso, tu-bulaes e tanques de servio, podendo estes equipamentos apresentar descontinuidades oudanos. Esta metodologia busca desenvolver uma avaliao de adequao ao uso do equipa-mento para determinar se, mesmo apresentando descontinuidades, ele poder operar com se-gurana durante certo perodo de tempo.

A Prtica Recomendada API-579 foi definida para utilizao em equipamentos projeta-dos e fabricados conforme diversos cdigos de projeto, entre eles, o ASME VIII Boiler &Pressure Vessel. Esta norma apresenta 3 nveis de avaliao para cada tipo de degradao deequipamentos, exigindo em cada um, diferente grau de informao e conservadorismo noslimites de aceitabilidade indicados. A figura 03 apresenta um fluxograma com um resumo dos


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diversos critrios definidos pelo documento API-579 e as ligaes com as sees de avaliaoexistentes.

Figura 03: Sees de avaliao do API 579 / ASME FFS-1.

O nvel 1 proporciona o critrio mais conservativo, podendo ser utilizado com a mnimaquantidade de inspeo e informao sobre o equipamento. Nesse nvel de anlise, calcula-sede acordo com o procedimento, o tamanho mximo de defeito admissvel e compara-se o re-sultado com o tamanho do defeito existente, neste caso, simulado. Se este defeito for menorque o calculado, o componente est em condio aceitvel para continuar operando. Caso ocomponente no esteja adequado pelos requisitos da anlise nvel 1, podem ser realizadasanlise de nvel 2. Neste trabalho no sero efetuadas avaliaes de nvel 1, visto que so

muito conservativas divergindo do objetivo do trabalho, que prope a avaliao da criticidadede um trinca sobre diversas condies de operao, condies que no so suficientementerelevantes na avaliao de nvel 1.

O nvel 2 proporciona uma anlise mais detalhada, produzindo resultados menos con-servadores que o nvel 1. Clculos mais detalhados so utilizados e a metodologia do diagra-ma de anlise de falha (FAD) a base da avaliao de defeitos. So plotados num diagrama arazo de tenacidade Kre a razo de carregamento Lr. A curva FAD representa os pontos defalha previstos. Se o ponto de avaliao da trinca estiver dentro da curva, o defeito conside-rado aceitvel. Nesta avaliao ser utilizado o nvel 2 de avaliao, conforme aplicvel. Oprocedimento utilizado descrito a seguir.

A anlise consiste na obteno do ponto (Razo de Colapso prL , Razo de Tenacidade

Kr) e sua localizao no diagrama FAD para assim medir o nvel de criticidade dos pontosque sero analisados. considerada uma trinca com orientao longitudinal (figura 04), para-lela ao cordo de solda longitudinal, pelo fato da tenso circunferencial ter o dobro do valorda longitudinal, levando ao fato de que tanto a probabilidade como a periculosidade de umatrinca com essa disposio muito maior. A metodologia descrita a seguir tem o objetivo dedeterminar se a trinca considerada apresenta dimenses aceitveis e, baseia-se nas exignciasdo nvel 2 de avaliao, descrito no pargrafo 9.4.3 do API-579.


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Figura 04: Cilindro, junta longitudinal, trinca superficial interna paralela ao cordo de solda (Fonte: API 579 Figure C.15).

A primeira parte da anlise consiste no clculo da razo de colapso ( prL - abscissa do di-

agrama FAD), equao (1), atravs da determinao da tenso de escoamento, ys, e da ten-so de referncia do material, ref. A tenso de referncia para o caso estudado obtida atra-vs da soluo RCSCLE1 que leva em conta a geometria assumida para a trinca, equao(A1.1) Apndice A, apresentada na seo 9 do API-579. Esta soluo considera parcelas

devidas s tenses primrias e secundrias/residuais e, prev a distribuio de tenses em umatrinca superficial interna ao longo de um cordo de solda longitudinal com esforos axiais.

p

refp

r

ys

L

= (1)

Estando a trinca disposta como mostra a figura 07, a tenso que provocaria a sua abertu-ra, a tenso circunferencial (C). Atravs de uma expresso simplificada para a tenso cir-cunferencial em cilindros de parede fina submetidos presso, equao (2), onde:p - presso;

r - raio do cilindro; t - espessura de parede, fica evidente que em uma situao de operao

(presso interna), as tenses presentes na regio da trinca so trativas, contribuindo largamen-te para a propagao da trinca.

C= (p.r)/t (2)

Como no existem gradientes trmicos na regio da trinca e a mesma est afastada dedescontinuidades geomtricas, as tenses secundrias tambm podem ser desprezadas. Destaforma, na regio da trinca sero avaliadas apenas as tenses residuais trativas.

O pargrafo E.3 do API-579, prope uma soluo para a distribuio de tenses residu-ais perpendiculares a um cordo de solda V-duplo longitudinal conforme ilustra a figura 05.Considera-se que o vaso de presso avaliado no tenha passado por um tratamento de alviode tenses. O valor da tenso residual para este caso obtido com a equao (3).

)69( MPays

Sr

ys+= (3)

Figura 05: Distribuio das tenses residuais em solda longitudinal V-duplo (Fonte: API 579 - Figure E.7).


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Estabelecida a razo de colapso prL , deve-se determinar outro parmetro fundamental

para esta anlise, a tenacidade fratura mdia do material, meanmatK . Este parmetro mede a ca-pacidade do material resistir propagao de alguma descontinuidade e pode ser determinado

segundo um mtodo conservativo, porm, relativamente simples, denominado MetodologiaLower Bound. Esta metodologia apresentada na Seo XI do cdigo ASME e reproduzidapelo API-579 Apndice F. Atravs da equao 4, utilizada para carregamentos estticos, possvel determinar a tenacidade fratura, KIC, baseada apenas em uma temperatura de refe-rncia, Tref, e na temperatura do material, T. A temperatura de referncia determinada a par-tir das tabelas A.1 e A.2 no Anexo A, e baseia-se na temperatura a partir da qual determinadomaterial est sujeito fratura frgil.

)]56(036,0exp[084,35,36 ++= refIC TTK (4)

Seguindo a metodologia, define-se a razo entre a tenacidade fratura mdia do materi-al e sua tenacidade fratura atravs da equao (A2.2) - Apndice A com os respectivos coe-ficientes da tabela A.3 do Anexo A.

Definidos, razo de colapso e tenacidade fratura mdia do material, resta determinar arazo de tenacidade (Krordenada do diagrama FAD), equao (5), atravs do fator de con-centrao de tenses, KI, do fator de interao plstica, , e da tenacidade fratura mdia domaterial. O fator de concentrao de tenses para o caso estudado obtido atravs da soluoKCSCLE1, equao (A3.1) Apndice A, apresentada na seo 9 do API-579. Esta soluoconsidera parcelas de intensidade de tenses atribudas s tenses primrias ( pIK ) e secund-

rias/residuais ( SrIK ) e, prev a concentrao de tenses em uma trinca superficial interna aolongo de um cordo de solda longitudinal.

mean

mat

Sr

I

p

I

rK

KKK

+= (5)

O fator de interao plstica definido pela equao (A3.5) - Apndice A. Para 0

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