Ante la problemática observada con respecto a la cantidad de energía disipada por la fractura frágil, la rapidez con la que se genera y las consecuencias que posteriormente esto conlleva, se desarrollará el siguiente proyecto de tesis. Esta tiene como objetivo realizar una evaluación y un análisis a una tubería sujeta a presión, con el fin de reducir el riesgo de fractura frágil. Adicionalmente se determinará si la tubería puede continuar en servicio. Un riesgo de fractura frágil se puede presentar debido al cambio de las condiciones de operación; es decir, cuando cambia la temperatura del proceso (disminuyendo la temperatura a la que fue diseñada), cuando es necesaria una temperatura mínima para una prueba hidrostática, cuando el equipo ha sido sometido a condiciones que puedan causarle fragilidad; y por último, cuando se usa una presión mayor a 55 MPa (8 ksi) en o cerca a la temperatura ambiente con una pared igual o mayor a 50 mm (2 in). A partir de la API 579 se presentan procedimientos y un análisis de las nuevas condiciones de operación, realizándose ensayos no destructivos para evaluar las condiciones en las que se encuentra la tubería y poder cumplir con los criterios de evaluación a los que estará sometido este componente. Para el presente proyecto de tesis, se considera una temperatura de exposición crítica de -18 °C a la que estará expuesta la tubería, la que pasará por diferentes niveles de .evaluación con la finalidad de dar condiciones de operación que reduzcan el riesgo de fractura frágil. En el primer capítulo del presente documento se detallan definiciones para que el lector pueda entender y comprender los procedimientos y términos que se presentan. El segundo capítulo presenta los procedimientos para realizar la evaluación junto con las gráficas respectivas y los alcances de los mismos, el tercer capítulo es el desarrollo de la evaluación a la tubería en mención y por último, se muestran las observaciones, recomendaciones y las conclusiones respectivas. / Tesis

La susceptibilidad de un componente de presentar fallas en servicio y los numerosos incidentes ocurridos, como por ejemplo en el gasoducto de Camisea, han generado incertidumbre acerca de la integridad estructural de dichos componentes. Ante la necesidad de contar con fundamentos teóricos y criterios técnicos para la evaluación de la integridad de componentes en servicio, han surgido en el mundo normas que posibilitan la toma de decisiones. API 579 es un norma que describe las técnicas de evaluación para equipos a presión utilizados en la industria petroquímica, cuya finalidad es la de diagnosticar la integridad estructural de un componente cuando presenta algún tipo de defecto mientras que está puesto en servicio. Las técnicas de API 579 pueden ser utilizadas para evaluar recipientes a presión diseñados y construidos con códigos ASME BPVC, como también sistemas de tuberías con ASME B31.3, API 650 y 620. Por ello, el presente trabajo de tesis tiene por objetivo evaluar la integridad de una tubería fisurada, basándose en la norma API 579 y simulación numérica por el método de los elementos finitos (MEF). A partir de la norma se implementan procedimientos de evaluación para el caso específico de una tubería fisurada, complementándose dichos procedimientos con simulación computacional enfocada en la determinación de ciertas variables. Los resultados de la evaluación, a partir de los procedimientos implementados y de los modelos computacionales desarrollados, son contrastados con el trabajo del autor H. Sanzi [12], quien es un investigador dedicado al tema de integridad estructural; obteniendo una diferencia de nomas del 9.5%. Finalmente, se realiza un caso aplicativo tratando de evaluar un modelo con las características del primer incidente ocurrido en la línea de transporte de Camisea, de donde se puedo observar que solo considerando el efecto de la presión interna en un modelo de tubería fisurada, se produciría la fuga del hidrocarburo antes de la propagación de la fisura y ruptura del componente. / Tesis

Los siniestros que se han presentado en los sistemas de transporte del yacimiento de gas en Camisea - Perú, evidencian la alta susceptibilidad de los ductos de presentar fallas durante el servicio, lo cual exige la urgente necesidad de estudiar los fenómenos físicos que envuelven a este tipo de fallas y proponer soluciones ingenieriles. Por ello, el presente trabajo tiene como objetivo el desarrollo de un modelo basado en normas internacionales y simulación numérica para la evaluación del fenómeno de fractura en tuberías soldadas de gasoductos. Para lograr el cumplimiento del objetivo planteado, inicialmente se realiza el estudio del estado de la cuestión de la mecánica de la fractura para el análisis del comportamiento de fisuras y de los procedimientos de evaluación de gasoductos en servicio. A continuación, se procede a analizar el comportamiento de fisuras superficiales en tuberías considerando diferentes ubicaciones (interior y exterior) y orientaciones (axial y transversal) de las mismas. Luego, se evalúa las particularidades que caracterizan a una unión soldada, identificando a las tensiones residuales como la particularidad más influyente en el comportamiento de una fisura. Posteriormente, se realiza simulaciones para evaluar el comportamiento a la fractura en tuberías soldadas mediante la determinación de factor de intensidad de tensiones. Los resultados obtenidos por simulación son comparados con resultados de métodos analíticos. Finalmente, se emplea procedimientos propuestos por el estándar API 579 para evaluar la integridad estructural de un caso de estudio construido a partir de información técnica del primer incidente de falla ocurrido en la línea de transporte de LGN del proyecto de Camisea, donde los resultados de la evaluación indican que si una carga variable, producto de la fluctuación de la presión y del desalineamiento de la tubería, alcanza los 1.48 (105) ciclos, una fisura inicial de 0.9 mm lograría la penetración completa del espesor de pared del componente. / Tesis

Ante la problemática observada con respecto a la cantidad de energía disipada por la fractura frágil, la rapidez con la que se genera y las consecuencias que posteriormente esto conlleva, se desarrollará el siguiente proyecto de tesis. Esta tiene como objetivo realizar una evaluación y un análisis a una tubería sujeta a presión, con el fin de reducir el riesgo de fractura frágil. Adicionalmente se determinará si la tubería puede continuar en servicio. Un riesgo de fractura frágil se puede presentar debido al cambio de las condiciones de operación; es decir, cuando cambia la temperatura del proceso (disminuyendo la temperatura a la que fue diseñada), cuando es necesaria una temperatura mínima para una prueba hidrostática, cuando el equipo ha sido sometido a condiciones que puedan causarle fragilidad; y por último, cuando se usa una presión mayor a 55 MPa (8 ksi) en o cerca a la temperatura ambiente con una pared igual o mayor a 50 mm (2 in). A partir de la API 579 se presentan procedimientos y un análisis de las nuevas condiciones de operación, realizándose ensayos no destructivos para evaluar las condiciones en las que se encuentra la tubería y poder cumplir con los criterios de evaluación a los que estará sometido este componente. Para el presente proyecto de tesis, se considera una temperatura de exposición crítica de -18 °C a la que estará expuesta la tubería, la que pasará por diferentes niveles de .evaluación con la finalidad de dar condiciones de operación que reduzcan el riesgo de fractura frágil. En el primer capítulo del presente documento se detallan definiciones para que el lector pueda entender y comprender los procedimientos y términos que se presentan. El segundo capítulo presenta los procedimientos para realizar la evaluación junto con las gráficas respectivas y los alcances de los mismos, el tercer capítulo es el desarrollo de la evaluación a la tubería en mención y por último, se muestran las observaciones, recomendaciones y las conclusiones respectivas.

Los siniestros que se han presentado en los sistemas de transporte del yacimiento de gas en Camisea - Perú, evidencian la alta susceptibilidad de los ductos de presentar fallas durante el servicio, lo cual exige la urgente necesidad de estudiar los fenómenos físicos que envuelven a este tipo de fallas y proponer soluciones ingenieriles. Por ello, el presente trabajo tiene como objetivo el desarrollo de un modelo basado en normas internacionales y simulación numérica para la evaluación del fenómeno de fractura en tuberías soldadas de gasoductos. Para lograr el cumplimiento del objetivo planteado, inicialmente se realiza el estudio del estado de la cuestión de la mecánica de la fractura para el análisis del comportamiento de fisuras y de los procedimientos de evaluación de gasoductos en servicio. A continuación, se procede a analizar el comportamiento de fisuras superficiales en tuberías considerando diferentes ubicaciones (interior y exterior) y orientaciones (axial y transversal) de las mismas. Luego, se evalúa las particularidades que caracterizan a una unión soldada, identificando a las tensiones residuales como la particularidad más influyente en el comportamiento de una fisura. Posteriormente, se realiza simulaciones para evaluar el comportamiento a la fractura en tuberías soldadas mediante la determinación de factor de intensidad de tensiones. Los resultados obtenidos por simulación son comparados con resultados de métodos analíticos. Finalmente, se emplea procedimientos propuestos por el estándar API 579 para evaluar la integridad estructural de un caso de estudio construido a partir de información técnica del primer incidente de falla ocurrido en la línea de transporte de LGN del proyecto de Camisea, donde los resultados de la evaluación indican que si una carga variable, producto de la fluctuación de la presión y del desalineamiento de la tubería, alcanza los 1.48 (105) ciclos, una fisura inicial de 0.9 mm lograría la penetración completa del espesor de pared del componente. / Tesis

La susceptibilidad de un componente de presentar fallas en servicio y los numerosos incidentes ocurridos, como por ejemplo en el gasoducto de Camisea, han generado incertidumbre acerca de la integridad estructural de dichos componentes. Ante la necesidad de contar con fundamentos teóricos y criterios técnicos para la evaluación de la integridad de componentes en servicio, han surgido en el mundo normas que posibilitan la toma de decisiones. API 579 es un norma que describe las técnicas de evaluación para equipos a presión utilizados en la industria petroquímica, cuya finalidad es la de diagnosticar la integridad estructural de un componente cuando presenta algún tipo de defecto mientras que está puesto en servicio. Las técnicas de API 579 pueden ser utilizadas para evaluar recipientes a presión diseñados y construidos con códigos ASME BPVC, como también sistemas de tuberías con ASME B31.3, API 650 y 620. Por ello, el presente trabajo de tesis tiene por objetivo evaluar la integridad de una tubería fisurada, basándose en la norma API 579 y simulación numérica por el método de los elementos finitos (MEF). A partir de la norma se implementan procedimientos de evaluación para el caso específico de una tubería fisurada, complementándose dichos procedimientos con simulación computacional enfocada en la determinación de ciertas variables. Los resultados de la evaluación, a partir de los procedimientos implementados y de los modelos computacionales desarrollados, son contrastados con el trabajo del autor H. Sanzi [12], quien es un investigador dedicado al tema de integridad estructural; obteniendo una diferencia de nomas del 9.5%. Finalmente, se realiza un caso aplicativo tratando de evaluar un modelo con las características del primer incidente ocurrido en la línea de transporte de Camisea, de donde se puedo observar que solo considerando el efecto de la presión interna en un modelo de tubería fisurada, se produciría la fuga del hidrocarburo antes de la propagación de la fisura y ruptura del componente.