El Estudio de flexibilidad de tuberías (Pipe stress analysis) es un proceso importante en el diseño de tubería, luego de trazarse el recorrido, siguiendo las pautas de diseño, se verifica mediante un análisis de tensiones que la tubería funcione sin problemas durante su vida, teniendo en cuenta la norma que aplique de acuerdo a los códigos.

Estos estudios tienen en cuenta fenómenos físicos como la dilatación térmica, el peso de la tubería, peso de los accesorios y los soportes;  al entrar en operación estas tuberías causan esfuerzos que perjudican algunos apoyos, boquillas, restricciones y generan torsión en algunos casos. Todos estos sucesos son verificados en un análisis y comparados con el código ASME teniendo en cuenta el material de los tubos y las condiciones de proceso del sistema; es la base para hacer una propuesta de solución flexible.

En conclusión, un Stress analysis es un estudio estático que calcula las tensiones que sufren las tuberías y los accesorios; estas tensiones son internas y se comparan contra las tensiones máximas admisibles de cada material a las condiciones del proceso. Adicional, calcula las fuerzas y momentos que la tubería genera en los puntos que restringen, por ejemplo, soportes y boquillas. Con esta información, los diseñadores del sistema, diseñan las estructuras que soportarán el sistema de tuberías y verificarán si las boquillas son lo suficientemente resistentes a las fuerzas y momentos que les están llegando.

Ventajas de un estudio de flexibilidad para una línea de tubería:

  • Evitar sobrecostos por una mala selección.
  • Limita las cargas en boquillas de equipos conectados dentro de unos valores permisibles.
  • Evita pandeo de tuberías.
  • Optimiza los recorridos de la tubería y la cantidad de elementos flexibles.
  • Para líneas de iguales características sólo se debe hacer un análisis.

El software utilizado por nosotros para el análisis de tuberías es CAESAR II, que se basa en el código ASME y se clasifica de acuerdo al fluido que se esté manejando. Las normas de diseño son:

  • B 31.1 Tuberías de potencia y sistemas de vapor.
  • B 31.3 Tuberías de proceso.
  • B 31.4 Transporte de hidrocarburos líquidos.
  • B 31.8 Tuberías de transmisión y distribución de gas.
  • ASME BPVC (Section II, V, VIII). Requerimientos generales.

Diseño y cálculo de juntas de expansión:

  • EJMA (Expansion Joints Manufacturers Association)

Turbinas a vapor:

NEMA SM 23. (National Electrical Manufacturers Association)

Bombas, compresores y otros equipos:

  • Normas API.

También intervienen normas para el cálculo y diseño de soportes:

  • MSS SP 58.
  • MSS SP 69.
  • MSS SP 89.

Flexilatina de Colombia cuenta con amplia experiencia en diferentes campos de la industria a nivel nacional y parte de Latinoamérica en los cuales ha realizado diferentes estudios para proyectos en ingenios azucareros, plantas térmicas, textileras, plantas de generación de energía por medio de turbinas a vapor y en algunos casos turbinas de gas, entre otras.

Algunas de las industrias donde hemos participado con nuestros estudios son las industrias azucarera, papelera, generación de energía, siderúrgica, química,  petroquímica y Oil & Gas; A empresas como Prime Termoflores, Brinsa, Termoguajira, Compañía Eléctrica de Sochagota, Bioenergy, Ingenio del Cauca, Ingenio San Carlos, Ingenio Providencia, Manuelita, Propal, Smurfit Kappa y Termosierra.

Hacemos la diferencia por nuestra amplia experiencia de más de 30 años en selección y fabricación de elementos flexibles para solucionar los problemas que se detectan en un Stress analysis.

Imagen 1. Isométrico general.

Imagen 2. Tensión máx. en el trayecto de la tubería (código de colores).