Desenvolvimento de sistema de monitoramento de integridade estrutural por ondas guiadas para tanques de unidades FPSO

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Menin, Paulo Dambros
• Orientador(a): Clarke, Thomas Gabriel Rosauro
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Tanque de armazenamento de combustível; Monitoramento; Análise estrutural; Propagação de ondas
• Palavras-chave em Inglês: FPSO; Structural health monitoring; Guided waves; Imaging algorithms
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/241940

Um sistema de monitoramento por ondas guiadas para tanques de cargas de unidades FPSO (floating production storage and offloading) foi projetado e testado em um painel representativo de uma região desta estrutura. Inicialmente, foram realizados estudos para definir o melhor modelo de transdutor e condições de operação para utilização neste tipo de estrutura. Em seguida, foi instalado um arranjo de transdutores no painel de teste, onde sinais de base desta estrutura em estado íntegro foram adquiridos dentro de um intervalo representativo de temperaturas. Após a usinagem de defeitos com dimensões controladas no painel, sinais foram adquiridos e então processados com os algoritmos OBS (optimal baseline subtraction), OS (optimal stretch) e PSC (phase-shift compensation). O algoritmo de imagem DAS (delay-and-sum) foi aplicado aos sinais residuais para avaliar a capacidade de localização dos defeitos pelo sistema. Dois índices de dano distintos foram gerados a partir dos resultados de imagem para verificar a capacidade de detecção dos defeitos pelo sistema. As imagens obtidas foram então pós-processadas através de três diferentes métodos, um baseado em uma abordagem probabilística, outro em decomposição em valores singulares (SVD), e o terceiro sendo uma combinação dos outros dois métodos. O ganho obtido na relação sinal-ruído (SNR) através da aplicação das estratégias de pós-processamento foi calculado e comparado com as imagens originais. Os resultados demonstraram que o sistema é capaz de detectar perdas de espessura localizadas e de indicar sua correta posição para danos maiores de 20% de perda de espessura de parede. Os resultados também mostraram que os métodos de pós-processamento aplicados melhoraram a relação sinal-ruído das imagens, levando a ganhos maiores de 15 dB para a relação entre a indicação do defeito e artefatos.