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Evaluación y análisis del riesgo de fractura frágil en una tubería sujeta a presiónFrias Muñoz, Aldo Danilo 15 February 2017 (has links)
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
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Estudio de la integridad estructural de tuberías fisuradas aplicando simulación por elementos finitos en el marco de la norma API 579Herrera García, Edward César 02 June 2015 (has links)
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
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Análisis de mecánica de fractura en tuberías soldadas de gasoductos mediante simulación numérica por elementos finitosYépez Castillo, Herbert 06 August 2015 (has links)
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
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Evaluación y análisis del riesgo de fractura frágil en una tubería sujeta a presiónFrias Muñoz, Aldo Danilo 15 February 2017 (has links)
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.
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Análisis de mecánica de fractura en tuberías soldadas de gasoductos mediante simulación numérica por elementos finitosYépez Castillo, Herbert 06 August 2015 (has links)
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
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Estudio de la integridad estructural de tuberías fisuradas aplicando simulación por elementos finitos en el marco de la norma API 579Herrera García, Edward César 02 June 2015 (has links)
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.
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