Instrumentación, medición de deformaciones unitarias y cálculo del estado de esfuerzos de tuberías grado API X42, Cédula 40, Diámetro 8 pulgadas, sometidas a presión interna y flexión

ilustraciones, fotografías, tablas

Autores:
Rojas Suárez, Holman Fernando
Tipo de recurso:
Fecha de publicación:
2021
Institución:
Universidad Nacional de Colombia
Repositorio:
Universidad Nacional de Colombia
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:repositorio.unal.edu.co:unal/79861
Acceso en línea:
https://repositorio.unal.edu.co/handle/unal/79861
https://repositorio.unal.edu.co/
Palabra clave:
620 - Ingeniería y operaciones afines::629 - Otras ramas de la ingeniería
Esfuerzos y deformaciones
Strains and stresses
Deformación unitaria
Galgas extensométricas
Esfuerzos en tuberías
Flexión en tuberías
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Se realizó un modelo en el software Ansys para analizar el comportamiento de la tubería a flexión y se realizaron ocho pruebas de laboratorio, aplicando presiones y fuerzas en flexión para generar deformaciones unitarias en el centro de los tubos, midiendo con once galgas extensométricas en cada uno. Se midieron además la carga, el desplazamiento del centro del tubo y la presión interna aplicada. Como conclusiones principales de la investigación, se verificó la baja incidencia de la presión interna de la tubería en la resistencia a la flexión y se obtuvo un modelo de esfuerzos de las tuberías ensayadas a partir de deformaciones unitarias. También se verificaron las limitaciones y errores de aplicación de un algoritmo y topología de instalación de galgas a 120°, en la circunferencia de una tubería, para la determinación de deformaciones máximas de esta. Además se compararon los niveles de deformación obtenidos, con criterios de deformación unitaria máxima admisibles de algunos códigos de tuberías de oleoductos y se establecieron ventajas y limitaciones del uso de galgas extensométricas resistivas, en la medición de deformaciones de tuberías de hidrocarburos sometidas a flexión y presión interna. (Texto tomado de la fuente)The project presents the results of the modeling and laboratory tests to obtain mechanical stresses in API X42 8-inch pipes, schedule 40, subjected to bending and internal pressure, simulating ideal soil interaction conditions on buried pipelines. A model was made in the Ansys software to analyze the behavior of the pipe in bending, and eight laboratory tests were carried out, applying pressures and forces in bending to generate strains in the center of the pipes, measuring with eleven strain gauges in each one. The load, the displacement of the pipe center and the applied internal pressure were also measured. As the main conclusions of the investigation, the low incidence of the internal pressure of the pipe in the bending resistance was verified, and stress model of the pipes tested from strain was obtained. Also and the limitations and application errors were verified, on an algorithm and topology for the installation of gauges at 120 ° in the circumference of a pipe, to determine its maximum deformations. The strain levels obtained were also compared with criteria of maximum admissible strain, of some pipeline codes and established advantages and limitations of the use of resistive strain gauges, in the measurement of strains of oil and gas pipes subjected to bending and internal pressure. (Text taken from source)Tecnicontrol S.ATechnical Qualified Personnal SASMaestríaMagíster en Ingeniería - Ingeniería MecánicaIntegridad de equipos e instalaciones mecánicas183 páginasapplication/pdfspaUniversidad Nacional de ColombiaBogotá - Ingeniería - Maestría en Ingeniería - Ingeniería MecánicaDepartamento de Ingeniería Mecánica y MecatrónicaFacultad de IngenieríaBogotá, ColombiaUniversidad Nacional de Colombia - Sede Bogotá620 - Ingeniería y operaciones afines::629 - Otras ramas de la ingenieríaEsfuerzos y deformacionesStrains and stressesDeformación unitariaGalgas extensométricasEsfuerzos en tuberíasFlexión en tuberíasEcuación de BarlowEcuación de HookeStrainPipe stressStrain gagesPipe bendingBarlow EquationHooke EquationConducciones por tuberíasPipelinesInstrumentación, medición de deformaciones unitarias y cálculo del estado de esfuerzos de tuberías grado API X42, Cédula 40, Diámetro 8 pulgadas, sometidas a presión interna y flexiónInstrumentation, strains measurement, and calculation of the stress state of API X42, Schedule 40, Diameter 8-inch pipes, subjected to internal pressure and bendingTrabajo de grado - Maestríainfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/acceptedVersionTexthttp://purl.org/redcol/resource_type/TM1. AMERICAN SOCIETY OF MECHANICAL ENGINEERS. ASME B 31.8. Gas Transmission and Distribution Piping Systems. 2007.2. AMERICAN SOCIETY OF MECHANICAL ENGINEERS. ASME B 31.4. Pipeline Transportation Systems for Liquid Hydrocarbons and Other Liquids. 2006.3. ANSI/API SPECIFICATION 5L. Specification for Line Pipe. Forty-Fourth Edition, October 1, 2007.4. ANSYS INC. Ansys Mechanical Introduction 12.0. 2009.5. AMERICAN PETROLEUM INSTITUTE. API 579 – 1/ASME FFS – 1, June 5, 20076. AMERICAN SOCIETY OF TESTING MATERIALS. ASTM E 8M. Standard Test Methods for Tension Testing of Metallic Materials. 2004.7. AMERICAN SOCIETY OF TESTING MATERIALS. ASTM E 132-04. Standard Test Methods for Poisson’s Ratio at Room Temperature. 2010.8. BING Liu, X.J. Liu, HONG Zhang, Strain-based design criteria of pipelines. En: Journal of loss prevention in the process industries - Elsevier. 2009; páginas. 884-888.9. CORTÉS S. 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