Estudos de Fitness-for-Service em Tanques de Armazenamento


A análise da integridade mecânica de equipamentos (Fitness-for-Service, FFS) é um estudo para avaliar se, ao sofrer danos ou falhas estruturais, este equipamento pode funcionar normalmente e determinar quais as condições ideais de operação. O FSS é uma norma de análise por API e ASME, baseada no código API 579-1 / ASME FFS-1, e está orientado ao estudo de integridade de caldeiras, vasos de pressão, tubulações e tanques de armazenamento que tenham sido projetados de acordo com as normas API ou ASME.

A vantagem de realizar um estudo de Fitness-for-Service é que permite de forma segura prolongar a vida útil de um equipamento que tenha sofrido dano. A norma oferece três níveis de avaliação: o Nível 1 utiliza critérios conservadores com um mínimo de informação; o Nível 2 requer maior detalhe do que o Nível 1; e o Nível 3 é ainda mais detalhado e utiliza ferramentas baseadas nos métodos numéricos, como o Método dos Elementos Finitos ou técnicas experimentais. Estes níveis equilibram a precisão e a simplicidade de tal forma que os procedimentos mais simples de avaliação são os mais conservadores. Por exemplo, um equipamento poderia não passar pela avaliação do Nível 1, mas passar facilmente pelo Nível 3.

Com o nível de desenvolvimento atual das ferramentas de Simulação Computacional – também conhecida como Engenharia Assistida por Computador (CAE) -, são amplamente perceptíveis as vantagens de realizar análises de elementos estruturais por meio de softwares que aplicam o método dos elementos finitos. Neste sentido, o ANSYS Mechanical se posiciona como um dos melhores softwares para realizar análises deste tipo de estudos. Sua precisão, robustez, eficiência, junto com uma rápida curva de aprendizagem fazem dele a ferramenta ideal para aplicações industriais onde se requer resultado a curto prazo.

Análise térmica de um Tanque de Armazenamento
Análise térmica de um Tanque de Armazenamento

A principal vantagem de utilizar o ANSYS Mechanical em uma análise de Fitness-for-Service é que permite, sem colocar em risco a segurança, aplicar avaliações menos conservadoras. Desta forma possibilita estender a vida útil de uma maior quantidade de equipamentos para diminuir os critérios conservadores da norma (Nível 1 e 2), que provavelmente deve ser amortizado. O ANSYS Mechanical também ajuda a desenvolver projetos de tanques de armazenamento, por meio da realização de várias análises, como esforço de verificação, análise modal, etc.

Se após a implementação e operação do equipamento, o tanque sofrer algum dano estrutural, o ANSYS Mechanical pode ser utilizado para verificar o impacto do problema e se o equipamento pode seguir em funcionamento (e em que condições de carga). Neste sentido, é possível se apoiar na norma API/ASME e realizar uma avaliação Fitness-for-Service.

Para obter mais informações sobre o tema, preparamos um webinar que mostra um exemplo detalhado de análise de FFS de nível 3 para um tanque de armazenamento com dano estrutural. O webinar se concentra no uso do ANSYS Mechanical como complemento de norma, cobrindo a implementação de uma simulação deste tipo no Workbench e os aspectos relevantes da norma API 579-1 / ASME FFS-1 para a simulação.

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