Ingeniería Mecánica (Lic.)
URI permanente para esta colecciónhttp://54.81.141.168/handle/123456789/9140
Explorar
8 resultados
Resultados de Búsqueda
Ítem Texto completo enlazado Comparación de los procesos Smaw y Gtaw/Smaw en soldadura de tuberías con material api 5l x52 para una presión de diseño de 19 bares(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2021-07-16) Raza Avalos, Giacomo Brando; Rozas Gallegos, Aníbal FreddyEl siguiente trabajo toma como premisa la necesidad de contar con juntas soldadas de calidad para la unión de tuberías que transportan gas natural. La importancia de este trabajo va relacionado a la necesidad de masificar el uso de este hidrocarburo como fuente principal de energía para la población. Se realiza la comparación entre los procedimientos SMAW y mixto GTAW/SMAW para una tubería API 5L X52M de 152 mm. de diámetro y 7.11 mm. de espesor. Estas son dimensiones requeridas para obtener la presión de diseño de 19 bares. El estudio realizado consta de cuatro capítulos. El primer capítulo abarca las teorías fundamentales para la elaboración de este, entre ellos resalta la Norma API 1104, la cual ha sido fundamental para establecer los criterios de aceptación a los dos procedimientos comparados. El segundo capítulo abarca la metodología realizada para poder obtener el WPS preliminar de ambos procedimientos. Se justifica la selección de los electrodos de aportes, corriente, temperatura de precalentamiento, entre otras variables esenciales más. Todo lo anterior considerando las mejores prácticas, recomendaciones de fabricantes y la Norma API 1104. El tercer capítulo toca en mayor profundidad los requisitos establecidos para calificar los procedimientos de soldadura. Se identifica el número de probetas y ensayos a realizar a cada uno de estos. Asimismo, se procede con la soldadura de los cupones el corte de probetas para someterlos a los ensayos requeridos. Finalmente, en el cuarto capítulo se analiza los resultados obtenidos del ensayo y se concluye si las discontinuidades son aceptables o no. Asimismo, se realiza el cálculo y comparación de costos asociados para obtener una junta soldada.Ítem Texto completo enlazado Evaluación de pérdida generalizada de espesor en componentes a presión y determinación de su aptitud para el servicio(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2017-03-07) Montoya Guzmán, Carlos Ernesto Miguel; Rozas Gallegos, Aníbal FreddyLa pérdida de material en tanques de almacenamiento ocasiona grandes pérdidas económicas debido al gran costo que conlleva reparar estos componentes; sin embargo, muchas veces estas reparaciones se dan de manera anticipada debido a cálculos que determinan crítico un componente que aún podría seguir operando o de manera contraria desestimar un daño pequeño en una zona critica volviéndolo vulnerable y altamente peligroso. El objetivo de este trabajo es poder poner a disposición la metodología propuesta por la Norma API 579 ASME con el fin de facilitar el análisis de aptitud en el servicio cuando un tanque a presión presenta pérdida generalizada de espesor. En la industria cuando un componente presenta éste tipo de daño se evalúa recalculando su capacidad tomando como limitante el espesor crítico (menor espesor). Con esta metodología los valores de espesores críticos no solo dependen del espesor sino de varios factores como la ubicación del daño, la dispersión de las zonas dañadas; así como de la geometría del componente. Para poder demostrar que el uso de esta metodología es práctica se ha evaluado un componente que reúna los daños más representativos; así también se ha comparado los resultados obtenidos con un estudio al tanque mediante el uso de los elementos finitos (ANSYS) obteniendo resultados muy cercanos. Como resultado se concluye que el uso de esta metodología es muy práctica y confiable en el cálculo de componentes a presión que presenten pérdida de espesor generalizado.Ítem Texto completo enlazado Evaluación y análisis del riesgo de fractura frágil en una tubería sujeta a presión(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2017-02-15) Frias Muñoz, Aldo Danilo; Rozas Gallegos, Aníbal FreddyAnte la problemática observada con respecto a la cantidad de energía disipada por la fractura frágil, la rapidez con la que se genera y las consecuencias que posteriormente esto conlleva, se desarrollará el siguiente proyecto de tesis. Esta tiene como objetivo realizar una evaluación y un análisis a una tubería sujeta a presión, con el fin de reducir el riesgo de fractura frágil. Adicionalmente se determinará si la tubería puede continuar en servicio. Un riesgo de fractura frágil se puede presentar debido al cambio de las condiciones de operación; es decir, cuando cambia la temperatura del proceso (disminuyendo la temperatura a la que fue diseñada), cuando es necesaria una temperatura mínima para una prueba hidrostática, cuando el equipo ha sido sometido a condiciones que puedan causarle fragilidad; y por último, cuando se usa una presión mayor a 55 MPa (8 ksi) en o cerca a la temperatura ambiente con una pared igual o mayor a 50 mm (2 in). A partir de la API 579 se presentan procedimientos y un análisis de las nuevas condiciones de operación, realizándose ensayos no destructivos para evaluar las condiciones en las que se encuentra la tubería y poder cumplir con los criterios de evaluación a los que estará sometido este componente. Para el presente proyecto de tesis, se considera una temperatura de exposición crítica de -18 °C a la que estará expuesta la tubería, la que pasará por diferentes niveles de .evaluación con la finalidad de dar condiciones de operación que reduzcan el riesgo de fractura frágil. En el primer capítulo del presente documento se detallan definiciones para que el lector pueda entender y comprender los procedimientos y términos que se presentan. El segundo capítulo presenta los procedimientos para realizar la evaluación junto con las gráficas respectivas y los alcances de los mismos, el tercer capítulo es el desarrollo de la evaluación a la tubería en mención y por último, se muestran las observaciones, recomendaciones y las conclusiones respectivas.Ítem Texto completo enlazado Evaluación de una tubería a presión de acero de bajo carbono dañada por fuego, mediante la norma API 579-1/ASME FFS-1(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2016-05-14) Véliz Mendoza, Leonardo César; Rozas Gallegos, Aníbal FreddyA nivel mundial es común el uso de tuberías de acero de bajo carbono para contener o transportar diferentes fluidos a presión en el sector industrial. Estos componentes a presión no están libres de sufrir algún daño por fuego o calor radiante, los cuales causan paros inesperados y pérdidas económicas a las industrias, por ello realizar una evaluación de las aptitudes de servicio a los componentes que han sufrido daño por fuego da la posibilidad de evaluar si el componente puede seguir funcionando en las mismas condiciones de trabajo, diferentes o ser retirados de servicio. El objetivo del presente trabajo es evaluar la integridad de una tubería de acero de bajo carbono que ha sido intencionalmente dañada por fuego en el laboratorio, mediante el estudio y aplicación de la metodología del API 579-1/ASME FFS-1, además del uso del grado de daño de Neubabuer para evaluar el daño microestructural, con la finalidad de mostrar de forma practica el uso de la metodología y determinar si la tubería puede continuar en servicio. Con este fin, primero se preparó una tubería de acero de bajo carbono para someterla a diferentes temperaturas y tiempos de exposición al calor con la intención de ocasionar un daño por fuego. Luego, se siguió la metodología de forma experimental usando diferentes tipos de ensayos como inspección visual, ensayo de dureza y metalografía, en base a normas ASTM (American Society for Testing of Materials). Los resultados obtenidos fueron analizados para determinar qué cambios ocurrieron en la microestructura y propiedades mecánicas, después se determinó una nueva máxima presión admisible de trabajo en función a los resultados de las pruebas evaluadas de la tubería dañada por fuego, finalmente se corroboro con una prueba hidrostática en el laboratorio. Esta tesis, proporciona de forma práctica el análisis de componentes a presión como tuberías que han sufrido daño por fuego. En base a la evaluación se puede concluir por ejemplo que la tubería analizada a pesar de estar dañada por fuego puede seguir operando con una nueva presión de operación de 817 psi (presión de diseño 1180 psi) y no es necesario repararla o reemplazarla.Ítem Texto completo enlazado Evaluación de la capacidad para el servicio de una tubería, sometida a presión interna, con presencia de pérdida localizada de material, en el marco de la norma API-579-1/ASME FFS-1(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2016-05-14) Gil Pingo, Gian Giovanni; Rozas Gallegos, Aníbal FreddyEn resumen, en el presente documento de tesis se ejecutó la aplicación de una metodología de evaluación de la capacidad para el servicio, brindada por la institución API en la su norma API 579-1/ASME FFS-1 2007, a una tubería de acero A 53 grado B que presente pérdida localizada de material; esto después de haberla dañado de forma conveniente para que presente el defecto en mención. En el primer capítulo, se desarrolló y cumplió con el primer objetivo específico del proyecto de tesis, el cual era estudiar los fundamentos teóricos, como por ejemplo qué es la entidad reguladora API, cuál es el alcance de la norma involucrada y sobre todo cuáles son los mecanismos de daño que causan una pérdida localizada de material, todo lo cual era necesario conocer para la adecuada comprensión y desarrollo de la metodología de evaluación. En el segundo capítulo del documento de tesis, se cumplió con otro de los objetivos, el cual era estudiar y desarrollar la metodología de evaluación, la cual brinda un procedimiento a seguir para poder inspeccionar cualquier tubería que esté dentro del alcance de la norma. Sobre esta base, en el capítulo 3, este procedimiento fue aplicado al componente adquirido para el presente trabajo de tesis, el cual fue la tubería de acero A 53 grado B. Hay que mencionar que previo a la aplicación de la evaluación de la capacidad para el servicio (o evaluación FFS) a la tubería, esta debía presentar algún tipo de pérdida localizada, por lo que también se describió el procedimiento que se siguió para dañar la tubería con el objetivo que presente el defecto mencionado anteriormente. Finalmente, se concluye el presente documento de tesis con el capítulo 4, en el cual se desarrolló el ensayo hidrostático practicado a la tubería involucrada. Este ensayo permite validar la evaluación de la capacidad para el servicio (o evaluación FFS) que se desarrolló en el capítulo 3 y de esa forma respaldar todo el trabajo desarrollado en esta tesis cumpliendo así el objetivo principal de la tesis, el cual era aplicar una metodología de evaluación FFS a la tubería dañada.Ítem Texto completo enlazado Evaluación de la aptitud para el servicio de una tubería, sujeta a presión, con presencia de corrosión por picadura, según norma API 579-1/ASME FFS-1A(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2016-05-14) Cárdenas Postigo, Renato; Rozas Gallegos, Aníbal FreddyEl efecto de la corrosión por picadura empieza en la superficie de la tubería llegando a perforarla y ocasionar fugas. Debido a ello en el presente proyecto se definen los conceptos de este tipo de corrosión, la metodología de evaluación de las picaduras en tuberías a presión, y el desarrollo de ejemplos prácticos para evitar los efectos de la corrosión por picadura. En la evaluación se tiene como base el capítulo 6 de la Norma API 579, la cual permite determinar la integridad física de la tubería y además la Norma ASME B31.3 que aporta las condiciones para el desarrollo del ensayo hidrostático y con ello validar los cálculos realizados. La evaluación de la corrosión por picadura se realiza mediante dos niveles de evaluación. Estos se basan según el tipo de picadura como son el de picadura generalizada, picadura localizada, picadura localizada en un área local delgada o picadura generalizada con un área local delgada. Cada nivel cuenta con limitaciones para realizar la evaluación. Para el dimensionamiento de las picaduras se tienen los procesos de inspección visual y de ensayos no destructivos, teniendo cada uno como objetivo la definición de las dimensiones de la picadura. Los niveles de evaluación se enfocan en determinar los nuevos parámetros de operación de la tubería dañada como es la Máxima Presión de Trabajo, la cual debe ser mayor a la de Presión de Diseño o de Operación, y a su vez el daño ocasionado en la tubería que debe de cumplir con los criterios que aprueban la fisonomía de la picadura. Los resultados de la evaluación determinarán si se tiene la aptitud para continuar en servicio conteniendo el daño encontrado. Para luego con el cálculo de la vida remanente, la cual tiene como variable la velocidad de corrosión por el medio al cual está expuesta la tubería, tiene como fin calcular el tiempo de operación o el tiempo de una próxima inspección o la reparación o cambio de la sección dañada y tener como objetivo una visión acertada del estado del componente y confirmar la fiabilidad del componente dañado durante su uso.Ítem Texto completo enlazado Caracterización de las propiedades de tenacidad a la fractura del acero API 5L X65 mediante el método de ensayo ASTM E 1820(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2015-12-17) Calero Zavaleta, Daniel Andre; Rozas Gallegos, Aníbal FreddySe describe la tenacidad a la fractura como la propiedad que define el comportamiento de un material cuando este se encuentra fisurado, el estudio de estas propiedades de los materiales se ha convertido en uno de los campos de estudio de los últimos años debido a que al conocer esta propiedad se puede afinar los parámetros de diseño planteados para los sólidos continuos. Uno de los métodos de determinación de estos parámetros es experimentalmente, mediante la pre fisuración por fatiga de probetas de tal manera que se pueda desarrollar una grieta en un ambiente de laboratorio, y así poder desarrollar su posterior ensayo al someter la probeta agrietada a tracción. En el presente trabajo de tesis, se ha determinado experimentalmente el valor de los parámetros más importantes de tenacidad a la fractura K, J y CTOD para las tuberías de API 5L de grado X65, usadas ampliamente en el transporte de hidrocarburos. En particular, se busca determinar el valor de la integral J debido a que ésta plantea una mayor cantidad de información de la cual se puede derivar los otros dos parámetros. La muestra se caracterizó bajo ensayos de tracción, impacto y análisis químico, y finalmente se realizó el pre fisurado por fatiga para las probetas desarrolladas por electro erosión antes de los ensayos de tracción. En el último capítulo, se muestran los resultados obtenidos experimentalmente; los cuales son validados con los criterios de ASTM E 1820. Asimismo, se determinaron los resultados a partir de los ensayos de impacto propuestos por API 579 y que se comparan con los resultados de ASTM E 1820. Por último, se estudió el cambio en la cara de la grieta, señalándose las etapas de pre fisura y rotura para los diferentes ensayos realizados.Ítem Texto completo enlazado Evaluación del procedimiento de soldadura de la unión disímil entre aceros API 5L X70 PSL1 y ASTM A707 L5 F65(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2015-07-14) Luna Tejada, Renzo André; Rozas Gallegos, Aníbal FreddyEn el presente trabajo se evaluó la especificación de procedimiento de soldadura para la unión disímil entre una brida y una tubería de materiales API 5L X70 PSL1 y ASTM A707 L5 F65 (no homologado por ASME) respectivamente, ambas de 24 pulgadas de diámetro y 21.5 milímetros de espesor. Los procesos de soldadura empleados fueron GTAW y SMAW, el primero para el pase de raíz y el segundo para los pases de relleno. El objetivo general de la tesis es el de calificar el procedimiento de soldadura para la unión entre la brida y la tubería antes mencionadas, con la finalidad de asegurar su implementación en el sistema de transporte de gas natural por ductos. La caracterización de los materiales base se realizó a través de ensayos de análisis químico y de tracción. El análisis químico reveló que el acero ASTM A707 L5 F65 presenta variaciones con respecto a la composición química nominal del acero ASTM A707 L5 Cl4, particularmente, en los porcentajes en peso de manganeso y molibdeno. Asimismo, se realizaron ensayos de calificación del procedimiento de soldadura. Del cupón soldado se extrajeron dos probetas para ensayos de tracción, cuatro probetas para ensayos de doblez lateral y nueve probetas para ensayos de impacto. En los ensayos de tracción la fractura se presentó en el material base y los esfuerzos máximos obtenidos fueron ligeramente mayores al esfuerzo de tracción de la junta soldada, los ensayos de doblado no revelaron defectos relevantes y en los ensayos de impacto los valores de energía absorbida por el material fueron mayores al mínimo establecido por la especificación técnica API 5L. Por otro lado, se realizaron ensayos de inspección visual y de macrografía, los cuales no revelaron discontinuidades en el cordón que afectaran la calidad del mismo. Sobre la base de los resultados obtenidos se concluyó que, según lo estipulado en el código ASME sección IX, el procedimiento de soldadura propuesto se encuentra calificado y, por consiguiente, la ejecución del cordón de soldadura entre la brida y la tubería mencionadas debe realizarse en función de dicho procedimiento.