Foro Docente del Área Mecánica de las Ingenierías, VIII Congreso Argentino de Ingeniería Mecánica - III Congreso Argentino de Ingeniería Ferroviaria

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ANÁLISIS TENSIONAL EN ACCESORIOS TE DE SISTEMAS DE CAÑERÍAS
Alejandro José Giudici, José Enrique Stuardi, Guillermo Daniel Chiappero, Francisco Uribarren

Última modificación: 15-07-2023

Resumen


Los accesorios te son componentes de los sistemas de cañerías cuya función principal es lograr la derivación del fluido transportado por un tramo recto de cañería. Su análisis tensional resulta relevante, ya que por su complejidad geométrica están sometidos a exigencias superiores a las observadas en los tramos rectos. En efecto, la sección anular debilitada por la presencia del orificio de derivación provoca un incremento de tensiones debido a la presión del fluido. A esto se suma el efecto de ovalización provocado por la presencia de momentos externos. Ambas situaciones dan como resultado un aumento de la flexibilidad de los accesorios y su consecuente aumento de tensiones en comparación con la cañería recta. En general, los códigos y normas actuales aplicables a los sistemas de cañerías, tales como los ASME B31, consideran los efectos mencionados mediante el uso de factores de flexibilidad y de intensificación de las tensiones, lo que permite desarrollar el análisis estructural de un sistema de cañerías como un conjunto de vigas rectas.

En el presente trabajo se comparan las tensiones obtenidas mediante la aplicación del código ASME B31.1 con las provenientes de un modelo numérico de elementos finitos, con el objetivo de analizar los márgenes de seguridad presentes dependiendo de las distintas cargas aplicadas. Para esto se plantea como caso de estudio una serie de accesorios te de variados diámetros y espesores que presentan características adecuadas para la comprensión de fenómeno y la comparación de las metodologías de cálculo.

Para mejorar la interpretación de los resultados, se define un novedoso indicador denominado Margen de Seguridad Normativo, que proporciona al calculista basado en las normas valiosa información adicional de la seguridad del componente basado en su estado tensional real.

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