Vol. 18 Núm. 3 (2019): Revista UIS Ingenierías
Artículos

Análisis de un interno tipo brida de un recipiente horizontal a presión utilizando elementos finitos

Luis Espinoza
UNEXPO
Octavio Andrés González-Estrada
Universidad Industrial de Santander
Biografía
Carlos Graciano
Universidad Nacional de Colombia

Publicado 2019-05-06

Palabras clave

  • esfuerzos mecánicos,
  • análisis por elementos finitos,
  • Ansys,
  • recipientes a presión

Cómo citar

Espinoza, L., González-Estrada, O. A., & Graciano, C. (2019). Análisis de un interno tipo brida de un recipiente horizontal a presión utilizando elementos finitos. Revista UIS Ingenierías, 18(3), 151–156. https://doi.org/10.18273/revuin.v18n3-2019015

Resumen

Este trabajo presenta el estudio de la distribución de esfuerzos mecánicos del interno tipo brida en un recipiente a presión que opera a 175 °F y 135 psig, utilizando el método de los elementos finitos. Este equipo pertenece a estaciones de flujo y tiene como función principal separar gas y agua de un fluido de producción. Por efecto de una contingencia, se presume la aparición de grietas en el material entre los agujeros del interno. La distribución de los esfuerzos mecánicos alrededor de los agujeros del interno se estimó utilizando el módulo estructural de ANSYS v18.2. Los resultados obtenidos muestran que la concentración de esfuerzo se localiza en los orificios centrales del interno y el rango de los esfuerzos está entre 25 MPa y 137,5 MPa. Como resultado se indica que para garantizar las operaciones es necesario soldar una almohadilla de refuerzo hacia el centro del interno.

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Referencias

[1] PDVSA, “Memoria descriptiva, A1C0041402-EF0D3-GD33001,” Caracas, 2016.

[2] A. M. Senthil Anbazhagan and M. Dev Anand, “Design and Crack Analysis of Pressure Vessel Saddles Using Finite Element Method,” Indian J. Sci. Technol., vol. 9, no. 21, pp. 38–47, Jun. 2016. doi: 10.17485/ijst/2016/v9i21/90567.

[3] H. A. Rolón Ortiz, C. Acevedo Peñaloza, and Y. Villamizar González, “Modelado matemático y simulación del comportamiento de una turbina hidrocinética tipo darrieus; consideraciones de diseño,” Respuestas, vol. 23, no. 1, pp. 14–18, Jul. 2018. doi:10.22463/0122820X.1492.

[4] O. A. González-Estrada, S. Natarajan, and C. Graciano, “Reconstrucción de tensiones para el método de elementos finitos con mallas poligonales,” Rev. UIS Ing., vol. 16, no. 1, pp. 23–34, 2017. doi: 10.18273/revuin.v16n1-2017003.

[5] J. Martínez, E. Casanova, C. Graciano, and O. A. González-Estrada, “Análisis de sensibilidad de un miembro a compresión vía el método de Monte Carlo,” Rev. UIS Ing., vol. 17, no. 2, pp. 179–184, Oct. 2017. doi: 10.18273/revuin.v17n2-2018016.

[6] K. Molina, D. Ortega, M. Martínez, W. Pinto Hernández, and O. A. González-Estrada, “Modelado de la interacción fluido estructura (FSI) para el diseño de una turbina eólica HAWT,” Rev. UIS Ing., vol. 17, no. 2, pp. 269–282, 2018. doi: 10.18273/revuin.v17n2-2018023.

[7] V. V Wadkar, S. S. Malgave, D. D. Patil, H. S. Bhore, and P. P. Gavade, “Design And Analysis Of Pressure Vessel Using Ansys,” J. Mech. Eng. Technol., vol. 3, no. 2, pp. 1–13, 2015.

[8] M. Waghare, “Taking Pressure Vessels From Cradle To Grave Seminar Inspection Of Pressure Vessels To ASME Section VIII Div. 1,” 2011.

[9] M. A. Guerrero, C. Betegón, and J. Belzunce, “Fracture analysis of a pressure vessel made of high strength steel (HSS),” Eng. Fail. Anal., vol. 15, no. 3, pp. 208–219, 2008. doi: 10.1016/j.engfailanal.2007.06.006.

[10] C. Wüthrich, “Crack opening areas in pressure vessels and pipes,” Eng. Fract. Mech., vol. 18, no. 5, pp. 1049–1057, Jan. 1983. doi: 10.1016/0013-7944(83)90076-0.

[11] American Society of Mechanical Engineers. Boiler and Pressure Vessel Committee., BPVC Section VIII-Rules for Construction of Pressure Vessels Division 1. ASME, 2017.

[12] E. Marco Esteban, “Metodología para el análisis a fatiga mediante el código Pro Engineer: aplicación a un eje ferroviario,” Universidad Carlos III de Madrid, 2010.

[13] ANSYS Inc, ANSYS® Academic Research Mechanical, Release 18.1, Help System. ANSYS, Inc.

[14] R. Goncalves, Introducción al Análisis de Esfuerzos, 3rd ed. Caracas: Equinoccio, 2011.