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

Abstract

El proyecto presenta el resultado de la modelación y pruebas de laboratorio para la obtención de esfuerzos mecánicos en tuberías API X42 de 8 pulgadas, cédula 40, sometidas a flexión y presión interna, simulando condiciones ideales de interacción de suelos sobre tuberías de transporte de oleoductos enterradas. 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)