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TEMPERATURA
Buenos días,
Tengo una curiosidad. En el PDF y en respuestas a los debates, he entendido que las líneas mayores a 60 °C requieren un análisis exhaustivo y que las líneas con baja temperatura no. Sin embargo, ya habiendo realizado algunos cálculos de flexibilidad en mi trabajo, he obtenido que con bajas expansiones (diferencia de temperatura entre 10 a 20 °C en tubería ASTM A53 Gr. B), las fuerzas en las bombas obtenidas en el caso térmico fallaban según API 610. ¿Esto tendría sentido? ¿Dependerá también de la longitud de las tubería? No estoy buscando resolver un caso en específico, pero quería saber si por lo general esto podría pasar.
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14 Respuestas
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14251
Tutor
Piping
Hola Rodrigo,
Sí, es posible. Quizás tenéis una línea de gran longitud conectada?
Como bien mencionas, la longitud de la línea tiene mucho que ver. Si la línea es de varios kilómetros, sin liras intermedias, la expansión será significativa. Lo normal en estas configuraciones es incluir loops en el sistema para que no se concentre toda la expansión en los extremos, pero no todos lo llevan.
Para estar seguros, un análisis rápido en Autopipe siempre es aconsejable, aunque por temperatura estemos en valores bajos.
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322
Graduado
Iniciado
Muchas gracias por la respuesta!
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322
Graduado
Iniciado
Hola Luis,
Quería seguir con la misma duda que te hice en el foro porque tengo un caso en concreto que quería mirar. Tengo este arreglo de tuberías que representan la descarga de una bomba y la succión de otra bomba donde se generan fuerzas bastante elevadas en la dirección del eje de la bomba (del orden de 10 kN, mayor que lo mandado por el fabricante de bombas) a pesar de tener una diferencia de temperatura pequeña (de temperatura ambiente de 22.4 °C a temperatura 30 °C). Quería saber si esto tenía sentido y si estaba justificado, porque me parecía raro que por temperaturas pequeñas se generen fuerzas tan altas. Adicional a esto, si yo agrego un V-Stop en el punto B06 que evite movimientos en ambas direcciones (eje y positivo y eje y negativo) y con un factor de fricción de 0.3, las fuerzas se disparan hasta tener un orden de 14 kN. ¿Porque estaría pasando esto? Te envío toda la información relevante. Cabe notar que los esfuerzos de la tubería son muy pequeños y que los anchors no tienen desplazamientos.
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14251
Tutor
Piping
Hola Rodrigo!
Para poder resolver cuestiones de Autopipe que no están relacionadas con el curso necesitamos comprobar que estáis usando licencia propia. (La licencia educativa no puede usarse para otro fin que no sea el de nuestros ejercicios).
Te he enviado solicitud de contacto par que me pases por mensaje privado los datos de tu empresa, número de licencia y fecha de compra para que Bentley pueda comprobarlo.
Es parte de su política anti-piratería, lamento la molestia 🙏🏽 Gracias!
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322
Graduado
Iniciado
Hola Luis,
Te envíe un mensaje al privado
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14251
Tutor
Piping
Hola Rodrigo!
Listo, verificada la licencia. Vamos a intentar llegar al fondo del asunto.
Parece que hay poca flexibilidad en el sistema (un sistema muy corto prácticmaente empotrado en ambos extremos) y quizás la solución sea colocar juntas de expansión en la aspiración y succión, pero vamos a ver algunas cosas antes.
Haz lo siguiente. Muéstrame un pantallazo del resultado de las fuerzas en la bomba, que se vea también el eje de coordenadas que estás usando. Para ver de dónde vienen esas cargas.
Luego un pantallazo de la tensión más desfavorable del sistema, la que dice “All” en el visor de tensiones.
Vamos con esto primero a ver.
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322
Graduado
Iniciado
Hola Luis,
Te envío lo solicitado. Los ejes de la bomba están a 45 grados de los ejes coordenados. Cabe notar que según el API 610 las bombas fallan, pero comparandolo con las cargas del fabricante (Succión: 12500 N en eje de bombas, 6250 N en los ejes transversales y Descarga: 8900 N en eje de bombas, 4450 N en los ejes transversales), la diferencia se reduce. El problema más que todo se da en la descarga de la bomba debido al arreglo que te mande antes. Estas fuerzas incrementan si se agrega el V-stop que te comenté. Lo que parece raro es que el esfuerzo de la tubería sea bajo pero las fuerzas en las bombas sean altos. ¿Esto es posible? Muchas gracias por la respuesta desde ahora.
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322
Graduado
Iniciado
Luis, solamente para complementar, si reduzco el diámetro de la línea todo a 4″, la fuerza recibida por las bombas es menor. Por el otro lado, si todo lo aumento a 6″, la fuerza recibida por las bombas es mayor. ¿A qué se debe esto? Entendería que el efecto térmico se debería mantener porque se relaciona más a la longitud.
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14251
Tutor
Piping
Hola Rodrigo,
Es la Fy la que está dándote problemas. Tienes un valor de -11502 en el eje Y negativo.
Parece que no es el caso térmico ya que si fuera el térmico los ejes problemáticos serían Z y X. Es un problema de soportación, carga primaria. Por eso al aumentar el diámetro tienes más carga, porque la tubería pesa mas.
Me dijiste que colocando un soporte V-Stop en B06 la Fy se multiplicabla?
Prueba a colocar un V-stop en B08 y otro en B02, corre el sistema y muéstrame las cargas que sufre la boquilla y la deformada por desplazamiento de la línea en el caso GT1P1.
A ver si eso mejora el sistema!
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322
Graduado
Iniciado
Hola Luis, ahi no se si yo me estoy equivocando pero me parece que en el reporte de la bombas sale que se han definido ejes locales, por lo que el eje Y y el eje X corresponden al plano de la bombas y el Z corresponde al eje vertical.
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14251
Tutor
Piping
Vamos a ver qué pasa a nivel general. ¿probaste con los V-stop en B02 y B08?
Pulsa en “Result” y en lugar de ver las tensiones, pulsa en “Force and Moments” Luego haz click en el punto B00 y a ver qué valores de fuerza te arroja y en qué ejes.
Es posible que los codos a 45º no den la flexibilidad suficiente al sistema para absorber la poca dilatación que hay, cosas más raras se han visto!
Igualmente, para poder verlo en detalle. Guarda este archivo como un Autopipe Batch. En el botón “Save As..” selecciona Autopipe Batch, luego comprímelo como un .zip y mándamelo, así puedo verlo en mi PC y te digo!
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322
Graduado
Iniciado
Hola Luis, disculpa la demora en la respuesta.
Hice lo que me pediste, pero el resultado es una fuerza mayor. Te muestro las imagenes del reporte de bombas, los desplazamientos y la fuerza y momento en ese Anchor. Además, te envío lo mismo, pero con el sistema original. En mensaje privado te estoy mandando el archivo ZIP para que puedas revisarlo. Mas que todo quería saber si el análisis era el correcto y si tenía sentido que esto esté pasando. Muchas gracias en adelante y disculpa los inconvenientes.
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14251
Tutor
Piping
Hola Rodrigo!
Listo, he simulado en mi PC, medido distancias y también he resuelto el cálculo de la fuerza a mano.
Los resultados son los mismos. Casi 10.000N de empuje en las conexiones. Me temo que con estos valores excederías lo mínimo de norma y fabricante.
Quizás podéis optar por otra configuración, distanciar las bombas o cambiar el ruteado.
En cualquier caso, el resultado que arroja Autopipe parece correcto.
Suerte con el Proyecto!
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322
Graduado
Iniciado
Muchas Gracias Luis!
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