Diseño de un banco de ensayos mecánicos de tubería utilizada para el transporte de hidrocarburos fabricados con materiales compuestos y metálicos

En este trabajo de grado se diseña un banco de laboratorio capaz de estimar el comportamiento a la fatiga de tubería de materiales compuestos y metálica de transporte de hidrocarburos. Para lograrlo, se plantea un circuito con un filtro, una bomba de desplazamiento positivo la cual se encargará de s...

Full description

Autores:
Rojas Reyes, Javier Andres
Ordoñez Martinez, Nestor Fabian
Tipo de recurso:
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Fecha de publicación:
2018
Institución:
Universidad Industrial de Santander
Repositorio:
Repositorio UIS
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:noesis.uis.edu.co:20.500.14071/39150
Acceso en línea:
https://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/39150
https://noesis.uis.edu.co
Palabra clave:
Diseño
Banco De Laboratorio
Brida
Estudio Estático
Estudio A La Fatiga
Tubería Material Compuesto
Tubería Metálica
Análisis De Elementos Finitos
Simulación
Criterios De Falla
Norma Astm B16.5
Norma Api 5L
Norma Api Rp1110
Norma Api 1104.
Design
Laboratory Bench
Flange
Static Study
Fatigue Study
Composite Material Pipe
Metal Pipe
Finite Element Analysis
Simulation
Failure Criteria
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Rights
License
Attribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
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description En este trabajo de grado se diseña un banco de laboratorio capaz de estimar el comportamiento a la fatiga de tubería de materiales compuestos y metálica de transporte de hidrocarburos. Para lograrlo, se plantea un circuito con un filtro, una bomba de desplazamiento positivo la cual se encargará de suministrar fluido al sistema aumentando la presión, en el circuito también se puede apreciar una válvula de seguridad proporcional la cual nos permitirá variar la presión del sistema en los rangos requerido y de esta manera poder realizar la prueba de fatiga a la probeta con un mayor control y precisión, dos válvulas anti retorno una ubicada en la salida de la bomba y la otra en la salida de la direccional de purga esto para evitar contrapresiones y cavitación en el sistema, una válvulas direccionales 2/2 (dos vías, dos posiciones) esta se encuentra entre la probeta a tanque permitiendo purgar el sistema Para empezar la Bomba arranca mandando todo el fluido al tanque a través de la válvula direccional, la válvula anti retorno me permite un mínimo delta de presión para el llenado de la probeta, seguidamente se procede a cerrar la válvula direccional y de esta manera se aumentará la presión del sistema a la que se encuentre tarada la válvula proporcional, permitiendo así realizar las pruebas requeridas con el banco de laboratorio. El sistema requiere control por tarjeta NI-USB6009 a través del cual se accionaran la válvula direccional y se ara el control de la válvula proporcional en el rango de presiones necesarios para la prueba de fatiga (1100-2000 psi aproximadamente), esta a su vez nos permitirá tomar datos de presión en la probeta a través de un transductor ubicado justo antes de la probeta y de deformación a través de galgas extensiométricas. 1
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Para lograrlo, se plantea un circuito con un filtro, una bomba de desplazamiento positivo la cual se encargará de suministrar fluido al sistema aumentando la presión, en el circuito también se puede apreciar una válvula de seguridad proporcional la cual nos permitirá variar la presión del sistema en los rangos requerido y de esta manera poder realizar la prueba de fatiga a la probeta con un mayor control y precisión, dos válvulas anti retorno una ubicada en la salida de la bomba y la otra en la salida de la direccional de purga esto para evitar contrapresiones y cavitación en el sistema, una válvulas direccionales 2/2 (dos vías, dos posiciones) esta se encuentra entre la probeta a tanque permitiendo purgar el sistema Para empezar la Bomba arranca mandando todo el fluido al tanque a través de la válvula direccional, la válvula anti retorno me permite un mínimo delta de presión para el llenado de la probeta, seguidamente se procede a cerrar la válvula direccional y de esta manera se aumentará la presión del sistema a la que se encuentre tarada la válvula proporcional, permitiendo así realizar las pruebas requeridas con el banco de laboratorio. El sistema requiere control por tarjeta NI-USB6009 a través del cual se accionaran la válvula direccional y se ara el control de la válvula proporcional en el rango de presiones necesarios para la prueba de fatiga (1100-2000 psi aproximadamente), esta a su vez nos permitirá tomar datos de presión en la probeta a través de un transductor ubicado justo antes de la probeta y de deformación a través de galgas extensiométricas. 1PregradoIngeniero MecánicoIn this degree work, a laboratory bench was designed to estimate the fatigue behavior of the pipeline of composite and metallic hydrocarbon transport materials. To achieve this, a circuit with a positive displacement pump filter that can be charged with a system feeding the hydraulic system, which can also be seen in a proportional safety valve. in the required ranges and in this way could perform the fatigue test to the test with greater control and precision, two valves anti return one in the output of the pump and the other in the output of the purge direction this to avoid back pressure and cavitation in the system, a 2/2 directional valves (two ways, two positions) is between the probe and a system that allows the system to be purged. To start the pump starting by sending all the fluid through the tank through the directional valve, the anti-return valve allows me a minimum pressure delta for filling the probe, then proceeds to close the directional valve and thus the pressure is removed from the system to which the proportional valve is tared, as well as the tests required with the laboratory bench. The system requires control by NI-USB6009 card through which the directional valve is operated and the proportional valve control in the range of the measures necessary for the fatigue test (1100-2000 psi approximately), this in turn we have taken the data of the pressure in the probe through a transducer located just before the probe and the strain through strain gauges. 3application/pdfspaUniversidad Industrial de SantanderFacultad de Ingenierías FisicomecánicasIngeniería MecánicaEscuela de Ingeniería MecánicaDiseñoBanco De LaboratorioBridaEstudio EstáticoEstudio A La FatigaTubería Material CompuestoTubería MetálicaAnálisis De Elementos FinitosSimulaciónCriterios De FallaNorma Astm B16.5Norma Api 5LNorma Api Rp1110Norma Api 1104.DesignLaboratory BenchFlangeStatic StudyFatigue StudyComposite Material PipeMetal PipeFinite Element AnalysisSimulationFailure CriteriaAstm B16.5 StandardApi Standard 5LApi Standard Rp1110Api Standard 1104.Diseño de un banco de ensayos mecánicos de tubería utilizada para el transporte de hidrocarburos fabricados con materiales compuestos y metálicosDesign of a bench of mechanical piping tests used for the transport of hydrocarbons manufactured with composite and metallic materials.3Tesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcceORIGINALCarta de autorización.pdfapplication/pdf447077https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/b316f5b6-265e-4ba8-8f2a-6b0fb9968892/download241f149f68c01be7f21a9b5130ae61feMD51Documento.pdfapplication/pdf2641492https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/bee40fd8-315c-405d-bb59-adf4be990846/download90f2641850efddc069d78242bde990e9MD52Nota de proyecto.pdfapplication/pdf136527https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/ade2afb8-b768-452c-a0ce-af65ca5f4de1/download07435a8144fa08cdb97f736eaf576f4dMD5320.500.14071/39150oai:noesis.uis.edu.co:20.500.14071/391502024-03-03 19:10:27.185http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/open.accesshttps://noesis.uis.edu.coDSpace at UISnoesis@uis.edu.co

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