Sample records for drilling materials
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Sample records 1 - 8 shown.



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Ensaios de tração uniaxial com variação de temperatura em adesivo utilizado em juntas coladas de tubulações de PRFV aplicado em plataformas marítimas/ Uniaxial tensile tests with temperature variation in adhesive used in bonded joints of GFRP pipes applied in offshore platforms

Pessanha, M.C.R.; Dias, D.P.; Filgueira, M.; Paranhos, R.P.R.; De Farias, O.L.
2008-03-01

Resumo em português O objetivo deste trabalho é avaliar o comportamento termo-mecânico de adesivos usados em juntas coladas de tubos de plástico reforçado com fibras de vidro (PRFV). Inicialmente usados em instalações de dessalinização e tratamento de efluentes, hoje são aplicados na indústria do petróleo, tanto em plataformas de perfuração quanto de produção, devido à necessidade do uso de materiais mais leves e com alta resistência à corrosão. Destaca-se que no Brasil es (mais) tas tubulações estão submetidas a temperaturas de serviço da ordem 85ºC, com transientes térmicos de até 115ºC, enquanto as demais aplicações destes tubos são projetadas para operar à temperatura ambiente. O adesivo foi avaliado por meio de ensaios uniaxiais de tração realizados às temperaturas de 25, 55, 85 e 115ºC, tendo sido determinado a tensão de escoamento, a tensão de ruptura, a deformação associada a estas tensões e o módulo de elasticidade. Os resultados obtidos mostram que, com o aumento da temperatura, há uma elevada queda na tensão de escoamento, na tensão de ruptura e no módulo de elasticidade do adesivo, ao mesmo tempo em que aumenta a deformação associada a estas tensões. Pode-se também concluir que o adesivo opera com segurança até a temperatura de 55ºC. Acima desta temperatura as juntas produzidas com este adesivo estariam sujeitas a falhas como o aparecimento de trincas e deformação excessiva, o que pode vir a trazer como conseqüência o colapso da estrutura. Resumo em inglês This work has as objective to evaluate the thermo-mechanical behavior of adhesives used in bonded joints of pipes made of glass fiber reinforced plastics (GFRP). These bonded pipes, initially used in desalinization and effluent treatments installations, today are applied in the oil industry, both in oil drilling and production platforms, due to the necessity of lighter and higher corrosion resistance materials. It must be pointed out that in Brazil these pipes are submitt (mais) ed at service temperature of approximately 85ºC, with thermal transient until 115ºC, while other applications of these pipes are designed to work at room temperature. So, the adhesive was evaluated by means of uniaxial tensile tests carried out at temperatures of 25, 55, 85 e 115ºC, and there were determined the yield tension, the rupture tension, the elasticity modulus in the deformation associated to theses tensions. The obtained results show that, with the increase of the temperature, there is a high drop in the yield tension, the rupture tension and the elasticity modulus of the adhesive, while deformation associated to theses tensions significantly increase. It was possible to conclude that the adhesive operates with security until the temperature of 55ºC. Above this temperature the bonded joints produced with this adhesive would be subjected to fails.

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Características microestruturais do diamante carbonado produzido com grafite brasileiro/ Microstructural characteristics of brazilian graphite produced carbonado diamond

Rangel, J.J.A.; Monteiro, S.N.; Bobrovnitchii, G.S.; Skury, A.L.D.
2008-03-01

Resumo em português Carbonado é a denominação de um diamante policristalino opaco e de cor escura, naturalmente encontrado no Brasil e na República Central Africana. Artificialmente é possível produzir-se um diamante sintético policristalino do tipo carbonado. Devido a sua microestrutura constituída de muitos grãos, este diamante é mais duro e mais tenaz que os comuns. Assim, pode ser usado com vantagens em brocas para perfuração de petróleo e outras ferramentas resistentes à a (mais) brasão. O objetivo deste trabalho foi, pela primeira vez, produzir o carbonado no Brasil e apresentar suas características microestruturais. Este carbonado foi sintetizado a altas pressões e temperaturas utilizando grafite brasileiro no setor de Materiais Superduros da UENF. As características avaliadas o colocam como um material compatível para utilização em ferramentas de corte e perfuração. Resumo em inglês Carbonado is the name given to a polycrystalline, opaque and dark color diamond, which is naturally found in Brazil and in the Central Republic of Africa. Artificially, it is possible to produce a carbonado type synthetic polycrystalline diamond. Owing to its microstructure, which is constituted by many grains, this diamond is harder and tougher than the common ones. Therefore, it can be used with advantage in petroleum perforation drill and other wear resistant tools. Th (mais) e objective of this work was, for the first time, to produce a synthetic carbonado in Brazil and to present its microstructural characteristics. This carbonado was synthesized at high pressure and high temperature, using Brazilian graphite, at the sector of Superhard Materials of the State University of the Northern Rio de Janeiro, UENF. The evaluated characteristics indicated that this carbonado is a proper material for cutting and drilling tools.

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Utilização de Algoritmos de Processamento e Análise de Imagem na Avaliação do Dano em Placas Compósitas

Durão, L. M. P.; Magalhães, A. G.; Marques, A. T.; Tavares, João Manuel R. S.
2008-06-01

Resumo em português A utilização de materiais compósitos tem vindo a aumentar nas últimas décadas em virtude das suas notáveis propriedades mecânicas. Referem-se como vantagens no seu uso o baixo peso, elevada resistência e rigidez. A furação de placas compósitas é um desafio que se coloca às indústrias que trabalham com este tipo de materiais, sendo frequente o recurso a ferramentas convencionais com adaptações. Contudo, a presença de defeitos devidos a operações de maqui (mais) nagem pode afectar severamente as propriedades mecânicas das peças maquinadas, nomeadamente em zonas de ligação. Neste trabalho, apresenta-se uma técnica baseada no uso de algoritmos de Processamento e de Análise de Imagem que permite a avaliação de defeitos causados pela maquinagem de placas compósitas e que pode ser utilizada no estudo e definição de estratégias de maquinagem tendentes à minimização do dano envolvido. As conclusões obtidas mostram que tal redução do dano permite um aumento da resistência mecânica das peças e a aplicação de algoritmos de Processamento e Análise de Imagem revela-se adequada. Resumo em inglês The use of fiber reinforced plastics has increased in the last decades due to their unique properties. Advantages of their use are related with low weight, high strength and stiffness. Drilling of composite plates is a challenge to the industries related with these materials. Normally, machining can be carried out in conventional machinery with some adaptations. However, the presence of typical defects like delamination can severely affect mechanical properties of produce (mais) d parts. In this paper, a technique for delamination measurement based on algorithms of Image Processing and Analysis is presented. This technique can be helpful in the evaluation of damage for the comparison of drilling parameters or tools. Conclusions show that damage minimization is an important mean to improve mechanical properties of joint areas of plates and the appropriateness of the algorithms of Image Processing and Analysis used.

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Modificação química de argilas: desafios científicos e tecnológicos para obtenção de novos produtos com maior valor agregado/ Chemical modification of clays: scientific and technological challenges for obtaining new value-added products

Teixeira-Neto, Érico; Teixeira-Neto, Ângela Albuquerque
2009-01-01

Resumo em inglês Chemical modification of clays is possible due to their ion-exchange and adsorption capacities, which allows the adjustment of the physicochemical properties of the surfaces of their layers. This modification makes possible the use of clays to produce a great number of new materials, which range from coarse applications such as oil based drilling fluids to refined applications such as pharmaceutical products. This article intends to expose where there is still space for research and investment aiming at the performance improvement of clay-based materials.

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Influência da taxa de resfriamento na corrosão em aço inoxidável fundido/ Influence of cooling rate on corrosion of casting stainless steel

Mariano, N.A.; Murolo, J.P.; Pereira, V.F.; Pallone, A.S.N.; Tommaselli, M.A.G.
2008-06-01

Resumo em português As indústrias de extração de petróleo e produção de gás têm utilizado de forma crescente os aços inoxidáveis, por serem ligas que combinam boa propriedade mecânica a resistência à corrosão e são economicamente viáveis, para aplicações em linha de escoamento onshore e offshore. Estes materiais geralmente exibem excelente resistência à corrosão, tenacidade e soldabilidade. Entretanto, de todos os tipos de corrosão, a corrosão de localizada por pite é (mais) o processo mais difícil de controlar. O presente trabalho estuda o efeito da taxa de resfriamento na corrosão dos aços inoxidáveis martensíticos 13Cr-4Ni-0,02C e 13Cr-2Ni-0,1C. Foi observado que o aumento da taxa de resfriamento levou a formação de uma microestrutura refinada e com estruturas dendríticas. A taxa de corrosão foi determinada por ensaio de imersão e foi observado que quanto maior a taxa de resfriamento, maior a taxa de corrosão para os aços estudados. A densidade de pite, profundidade de pite e taxa de corrosão foram maiores para o aço 13Cr-2Ni-0,1C. Isto se deve por apresentar uma microestrutura mais refinada e maior quantidade de estruturas dendríticas, que podem atuar como sítios nucleantes no processo de corrosão. Resumo em inglês The oil drilling and gas production industries has been making increasing use of stainless steels because of their good combination of mechanical propriety and corrosion resistance and economically-viables alloys for onshore and offshore pipeline applications. These materials usually exhibit excellent corrosion resistance, toughness and weldability. However, of all the different types of corrosion, localized pitting corrosion is the most difficult process to control. The (mais) present work studies the effect of the cooling rate on corrosion of martensitics stainless steels 13Cr-4Ni-0,02C and 13Cr-2Ni-0,1C. It was observed that higher cooling rate led to the formation of a finer microstructure and with dendritics structures presence. The corrosion rate was determined by immersion tests and it was observed that the higher cooling rate, the higher the corrosion rate for the studied steels. Pitting density, pitting depth, and corrosion rates were all higher for 13Cr-2Ni-0,1C steel. This is due to its more refined microstructure and more dendritics structures that can act as nucleation sites for the corrosion process.

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Furação com alta velocidade de corte em compósitos poliméricos reforçados com fibras de vidro

Rubio, Juan C. Campos; Silva, Leonardo R; Abrão, Alexandre M.; Faria, Paulo E.; Correia, A. Esteves; Davim, J. Paulo
2007-07-01

Resumo em português Dentre as novas tecnologias que começaram a ser empregadas na busca da competitividade, está à tecnologia de usinagem com alta velocidade de corte - HSC (high speed machining). O presente trabalho estuda a furação com alta velocidade de corte em compósitos poliméricos reforçados com fibras de vidro, que são conhecidos como materiais cujas propriedades e desempenho são superiores as principais propriedades dos materiais plásticos, tais como resistência mecânic (mais) a, rigidez e resistência à fluência, através da adição de reforços na forma de fibras de vidro. Em contrapartida, torna-se um material de difícil usinabilidade devido à aceleração do desgaste da ferramenta, causado principalmente por abrasão, além do fato da anisotropia das fibras interferirem no mecanismo de formação de cavacos, de forma que os conhecimentos disponíveis para o corte de metais não podem ser transferidos diretamente para os plásticos reforçados. Resumo em inglês High speed machining is an outstanding technology which allows increasing competitiveness with regard to both the quality of the machined component and machining costs. This work is concerned with high speed drilling of fiber reinforced polymeric composites. In spite of the advantages offered by this category of materials generally associated to their specific strength, fiber reinforced composites are considered difficult to machine materials owing to the accelerated tool (mais) wear rates resulting from abrasion, in addition to the fact that the fibers anisotropy affects chip formation. Therefore, the knowledge related to the machinability of metallic alloys cannot be directly applied to polymeric composite.

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Desenvolvimento de compósitos bentonita/polímeros para aplicação em fluidos de perfuração/ Bentonite/Polymers composites development to application in drilling fluids

Barbosa, Maria Ingrid Rocha; Amorim, Luciana Viana; Barboza, Klevson Ranniet de Almeida; Ferreira, Heber Carlos
2007-01-01

Resumo em português A aditivação polimérica dos fluidos usados na perfuração de poços de petróleo é prática comum e dentre os aditivos mais usados, destacam-se o carboximetilcelulose (CMC) e a poliacrilamida parcialmente hidrolisada (PHPA), que dependendo das suas características, desempenham diferentes funções e são adicionados individualmente. Este trabalho objetiva o estudo de composições binárias de polímeros celulósicos e não-celulósicos visando o desenvolvimento de (mais) compósitos bentonita/polímeros para uso em fluidos à base de água. Foi estudada uma amostra de argila bentonítica sódica da Paraíba e três amostras de polímeros (CMC de baixa e alta viscosidade e PHPA). O dimensionamento das misturas de polímeros foi elaborado de forma a explorar composições básicas (100%-0%; 50%-50% e 0%-100%) como passo inicial. Os compostos poliméricos em três diferentes concentrações foram misturados à argila seca e, em seguida, preparados os fluidos de perfuração. Após repouso de 24 h, foram determinadas as viscosidades aparente e plástica e o volume de filtrado de acordo com as normas da Petrobras. Os resultados evidenciaram que a mistura de polímeros celulósicos com os não-celulósicos se mostrou mais eficiente na melhoria das propriedades reológicas e de filtração dos fluidos de perfuração à base de água. Desta forma, torna-se viável a combinação de matérias primas de características diferentes para a obtenção de compostos poliméricos a serem adicionados a argilas bentoníticas para o desenvolvimento do compósito bentonita/polímero para uso na perfuração de poços de petróleo. Resumo em inglês The polymeric addictivation of fluids used in oil wells drilling is a common practice and among the addictives more used, is the carboximethyl cellullose (CMC) and the partially-hydrolyzed polyacrylamide (PHPA), and depending of their characteristics, carry out different functions and they are added individually. The objective of this work is study binary compositions of cellullosics and non-cellullosic polymers to development of bentonite/polymers compositions to use in (mais) water based drilling fluids. Was studied one sodic bentonite clay sample from Paraiba and three polimerics additives (low viscosity and high viscosity CMC and PHPA). The polymer mixtures was elaborated to explore the basic compositions (100%-0%; 50%-50% and 0%-100%) as initial step. The polymeric compositions in three different concentrations was mixed with dry clay and after the drilling fluids was prepared. Following 24 h fluid resting, the apparent and plastic viscosities and water loss were established according to Petrobras standards. The results evidenced that the cellullosic and non-cellullosic polymers mixture showed to be more efficient improving the rheologic and filtration properties of water based drilling fluids. This way, is able the combination of raw materials of different attributes to obtain polymeric compositions to be added on bentonitics intending the development of bentonite/polymer composite to wells drilling uses.

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Análise digital de dano na furação de materiais compósitos laminados

Rubio, Juan C. Campos; Abrão, Alexandre M.; Faria, Paulo E.; Davim, J. Paulo
2007-01-01

Resumo em português Compósitos reforçados com fibras apresentam diversas propriedades que permitem sua utilização em aplicações estruturais, particularmente nas indústrias automotiva e aeroespacial, entre outras. Embora sejam fabricados com dimensões e forma próximas das finais, operações como as de furação são freqüentemente necessárias com o objetivo de criar pontos de fixação. Estas operações de usinagem provocam danos tanto na entrada como na saída do furo, sendo a d (mais) elaminação o mais característico destes danos. Diversos autores têm utilizado o fator de delaminação como parâmetro para caraterização do nível de dano induzido na furação de compósitos, no entanto, na maioria dos casos este fator considera a relação entre o diâmetro máximo do dano e o diâmetro nominal do furo. Este trabalho apresenta uma metodologia da análise de imagens digitais para determinação do fator de delaminação e propõe um novo parâmetro que permita uma melhor caracterização do dano ocorrido. Resumo em inglês Fibre reinforced composites are widely recognized for their superior mechanical properties and advantages for applications in aerospace, defense and transportation sectors. In spite of the fact that, in general, composites are produced to near-net-shape, additional machining operations such as drilling are often required. Nevertheless, the cutting tool action during machining may damage the work material surfaces. Delamination is the principal damage observed after drilli (mais) ng composite materials. The delamination factor has been used by several investigators to characterize the level damage the drill entrance and exit side of the machined composite material. More frequently, this factor is determined as the ratio of the maximum diameter in the damage zone to the nominal diameter. The aim of this work is to propose a methodology based on digital analysis of the damage in order to assess delamination.

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