Diseño, calificación e implementación de un procedimiento de soldadura para reparar líneas de tuberías e instalaciones en servicio que transportan hidrocarburos

El presente trabajo estableció un procedimiento de soldadura para reparar tuberías de línea en servicio, de acuerdo a los lineamientos establecidos en el código para soldadura API 1104, usando una simulación por elementos finitos con el software ANSYS se demostró la efectividad del procedimiento de...

Full description

Autores:
Ariza López, Juan Carlos
Tipo de recurso:
Trabajo de grado de pregrado
Fecha de publicación:
2018
Institución:
Universidad Autónoma de Occidente
Repositorio:
RED: Repositorio Educativo Digital UAO
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:red.uao.edu.co:10614/10348
Acceso en línea:
http://hdl.handle.net/10614/10348
Palabra clave:
Ingeniería Mecánica
Oleductos-Soldadura
Método de elementos finitos
Simulación por computadores
Rights
openAccess
License
Derechos Reservados - Universidad Autónoma de Occidente
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description El presente trabajo estableció un procedimiento de soldadura para reparar tuberías de línea en servicio, de acuerdo a los lineamientos establecidos en el código para soldadura API 1104, usando una simulación por elementos finitos con el software ANSYS se demostró la efectividad del procedimiento de soldadura elaborado, se analizó la integridad estructural de la tubería, considerando las variables producto de la transferencia de calor en la zona de soldadura, que podrían producir un defecto indeseable llamado Burning Through, el cual se presenta como un problema en las reparaciones de las tuberías en operación, cuando existen excesos de calor aportado por el proceso de soldadura destinado a las actividades de reparación de los oleoductos o gasoductos. Para realizar este trabajo se tuvo en cuenta montar un cupón (El cupón de es un niple para soldar) de prueba tal como se describe en el código API 1104, Apéndice B, Instituto Americano del Petróleo, instalando un conjunto de niples de acero al carbono de acuerdo con la especificación API 5L X42 de espesor irregular, ya que los materiales fueron recuperados de una línea existente que se intervino en un mantenimiento y durante su servicio sufrió fenómenos corrosivos. Para simular el flujo líquido de la tubería se instalaron mangueras con conexiones soldadas a las tapas que permitieron la hermeticidad del conjunto de niples, una bomba manual para pruebas hidrostáticas se instaló para garantizar la presión de operación de la tubería, permitiendo a su vez la recirculación del líquido y de esta manera tener el flujo constante de la línea. Para tal propósito se incluyó la elaboración de un procedimiento de soldadura y calificación del mismo, por medio de probetas de tensión, sanidad, doblez de cara y raíz, macro ataque. Para validar que los resultados obtenidos estuvieran dentro de los parámetros admisibles se usaron los equipos de los laboratorios de Materiales de Universidad del Valle, la Universidad Nueva Granda de Bogotá y la Universidad Autónoma de Occidente.
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Km 2 vía Cali-Jamundí2018-09-17T20:19:18Z2018-09-17T20:19:18Z2018-04-06http://hdl.handle.net/10614/10348El presente trabajo estableció un procedimiento de soldadura para reparar tuberías de línea en servicio, de acuerdo a los lineamientos establecidos en el código para soldadura API 1104, usando una simulación por elementos finitos con el software ANSYS se demostró la efectividad del procedimiento de soldadura elaborado, se analizó la integridad estructural de la tubería, considerando las variables producto de la transferencia de calor en la zona de soldadura, que podrían producir un defecto indeseable llamado Burning Through, el cual se presenta como un problema en las reparaciones de las tuberías en operación, cuando existen excesos de calor aportado por el proceso de soldadura destinado a las actividades de reparación de los oleoductos o gasoductos. Para realizar este trabajo se tuvo en cuenta montar un cupón (El cupón de es un niple para soldar) de prueba tal como se describe en el código API 1104, Apéndice B, Instituto Americano del Petróleo, instalando un conjunto de niples de acero al carbono de acuerdo con la especificación API 5L X42 de espesor irregular, ya que los materiales fueron recuperados de una línea existente que se intervino en un mantenimiento y durante su servicio sufrió fenómenos corrosivos. Para simular el flujo líquido de la tubería se instalaron mangueras con conexiones soldadas a las tapas que permitieron la hermeticidad del conjunto de niples, una bomba manual para pruebas hidrostáticas se instaló para garantizar la presión de operación de la tubería, permitiendo a su vez la recirculación del líquido y de esta manera tener el flujo constante de la línea. Para tal propósito se incluyó la elaboración de un procedimiento de soldadura y calificación del mismo, por medio de probetas de tensión, sanidad, doblez de cara y raíz, macro ataque. Para validar que los resultados obtenidos estuvieran dentro de los parámetros admisibles se usaron los equipos de los laboratorios de Materiales de Universidad del Valle, la Universidad Nueva Granda de Bogotá y la Universidad Autónoma de Occidente.The present work has been implemented in the code for the approval of API 1104, using a simulation by finite elements with the software ANSYS was demonstrated the effectiveness of the elaborated welding procedure, the structural integrity of the pipe was analyzed, considering the variables product of the transfer of heat in the welding zone, which could produce an undesirable defect called Burning Through, which is a problem in the repairs of the pipes in operation, when there is excess heat provided by the welding process destined to the repair activities of oil or gas pipelines. To carry out this work, a coupon (the coupon for a component for testing) had to be mounted as described in API code 1104, Appendix B, American Petroleum Institute, installing a set of carbon steel nipples of According to API specification 5L X42 of irregular thickness, since the materials were recovered from an existing line that was intervened in a maintenance and during its service suffered corrosive phenomena. To simulate the liquid flow of the pipe, hoses were installed with welded connections to the lids that allowed the tightness of the nipple assembly, a manual pump for hydrostatic tests that was installed to allow the operation of the pipe, allowing the recirculation of the liquid and in this way have the constant flow of the line. For this purpose, the development of a welding procedure and its qualification is included, by means of stress, health, face and root bending, macro attack tests. To validate that the accepted results are in the laboratories of Materials of the Universidad del Valle, the Nueva Granda University of Bogotá and the Universidad Autonoma de Occidente.Proyecto de grado (Ingeniero Mecánico)-- Universidad Autónoma de Occidente, 2018PregradoIngeniero(a) Mecánico(a)application/pdf95 páginasspaUniversidad Autónoma de OccidenteIngeniería MecánicaDepartamento de Energética y MecánicaFacultad de IngenieríaDerechos Reservados - Universidad Autónoma de Occidentehttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)http://purl.org/coar/access_right/c_abf2instname:Universidad Autónoma de Occidentereponame:Repositorio Institucional UAOAMERICAN WELDING SOCIETY AWS, Metalurgia de la soldadura - Modulo03 - Procesos de unión y corte, Curso inspector de soldadura AWS. Vol2, Miami Florida USA, 2012, 3.p ANSI Z49.1, Safety in Welding Cutting and Allied Processes By AWS. Año 2007, 1. p API Standard 1104, “Welding of pipelines and Related Facilities”. Twentieth Edition, November 2013, 10. P API 5L x70 Cuantificando los Riesgos de Agrietamiento por hidrogeno de líneas de tuberías. Autor: Ing. Efraín Amaya Vanegas. Año 2011, Universidad Libre de Bogotá, 28. p ASME B31.3-2010, Process Piping. Año 2010, 55. p Catalogo Electrodos de Soldadura 2016 Lincoln Electric, Año 2016, 7. P CISILINO, A. CHAPETTI, M. D.; OTEGUI, J. L. Minimum thickness for circumferential sleeve repair fillet welds in corroded gas pipelines. International Journal of Pressure Vessel and Piping. 2002. Plata del Mar-Argentina, 15 de junio de 2001, 67-76. p CODE OF FEDERAL REGULATIONS (CFR) Título 49 Parte 195: Transportation of Hazardous Liquids by Pipeline. 2007. Colombia invertirá capacidad de transporte en oleoductos, En: Revista Portafolio, diciembre 3 de 2014. 93 CONTRERAS CRUZ, Jorge Enrique, Clasificación De Los Proceso De Soldadura, Soldadura Boletín Tecnológico. Universidad Nacional de Colombia. 2000. El Tiempo, Puertos no se pueden parar: 20 de enero de 1992. GUTIÉRREZ PÉREZ, Melesio. Riesgo e Integridad de Ductos de Transporte de Hidrocarburos Año 2010, Ciudad de México, 36 p. Informe de Calidad de los productos de proceso, Ecopetrol. Barrancabermeja Santander, 2015-9. p Inge mecánica: Soldadura por arco con electrodo revestido, tutorial N°45. México DC, 2012, 201. p L. Robert. A New Technique for 3-Dimenssional Transient Heat Transfer Computations of Autogeneous Arc Welding. Metallurgical Transactions B 21, 1990 1033–1047.pLincoln Electric. Máquina Ranger 250, Brochure Edición 2013. L. Robert. A New Technique for 3-Dimenssional Transient Heat Transfer Computations of Autogeneous Arc Welding. Metallurgical Transactions B 21,1990 1033–1047.pCalificación e Implementación de un Procedimiento de Soldadura FCAW para soldaduras en servicio en labores de mantenimiento en un material API 5L x70 Cuantificando los Riesgos de Agrietamiento por hidrogeno de líneas de tuberías. Autor: Ing. Efraín Amaya Vanegas. 2011, Universidad Libre de Bogotá, 48. P M. R. Frewin and D. A. Scott. Finite Element Model of Pulsed Laser Welding Welding Research Supplement 17s. (1999).POVEDA, G. "La minería colonial y republicana: cinco siglos de variantes y desarrollos". En: Revista Credencial Historia. Edición 151 - Julio de 2002, Bogotá Colombia. Prci Pipeline Research Council International, INC. Updated pipeline repair manual. V6. Houston Texas, 2006, 9. P Procedimiento Seguro para Instalación de Camisas Tipo B. Compañía especialista MASA, Mecánicos Asociados S.A.S. 2-3. PIngeniería MecánicaOleductos-SoldaduraMétodo de elementos finitosSimulación por computadoresDiseño, calificación e implementación de un procedimiento de soldadura para reparar líneas de tuberías e instalaciones en servicio que transportan hidrocarburosTrabajo de grado - Pregradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fTextinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesishttps://purl.org/redcol/resource_type/TPinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionhttp://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85PublicationTEXTT07948.pdf.txtT07948.pdf.txtExtracted texttext/plain108927https://dspace7-uao.metacatalogo.com/bitstreams/80a08720-e3dd-4dc8-8b12-19e57db00eef/download0cec6532bbe8d0cfbe592f9326d667e2MD518T7948A.pdf.txtT7948A.pdf.txtExtracted texttext/plain27084https://dspace7-uao.metacatalogo.com/bitstreams/3c31ebaa-e5a1-46dc-a704-726157d7ad49/download32fb11f684763f590c09614126c3ed59MD520TT7948.pdf.txtTT7948.pdf.txtExtracted texttext/plain44https://dspace7-uao.metacatalogo.com/bitstreams/6d9b4a44-9adb-4785-95bf-87e0fcd79c50/download5ff256ef20b414a489be3811c49f8bd5MD522THUMBNAILT07948.pdf.jpgT07948.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg7372https://dspace7-uao.metacatalogo.com/bitstreams/e4ce8877-ef43-4221-92d8-789ab7fb1690/download3c6027f95c5f266c14035bbe8701e341MD519T7948A.pdf.jpgT7948A.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg18275https://dspace7-uao.metacatalogo.com/bitstreams/9c0c12c2-7dff-4a23-b0be-ffa9f3bcf32f/download213152178f7ea6a7e5737952b0fbbe49MD521TT7948.pdf.jpgTT7948.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg13365https://dspace7-uao.metacatalogo.com/bitstreams/abace92e-3e48-45ce-b04c-85ed9929406e/downloadbe8e4dc2566b7ab2e79cfa26f121fb42MD523CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; 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