Análisis de pandeo vertical de ductos enterrados
Al calentarse y presurizarse, un ducto enterrado empuja contra su restricción, y la fuerza axial puede sacarlo de la zanja en cualquier imperfección vertical (upheaval buckling). El análisis identifica dónde puede ocurrir y cuánta cobertura o enrocamiento hace falta para evitarlo.
Cuándo hace falta
- Un levantamiento del ducto tendido o en zanja encontró imperfecciones verticales mayores que las supuestas en el diseño.
- Se va a subir la temperatura o la presión de operación de un ducto enterrado existente.
- Hay que definir la altura de enrocamiento o de relleno punto por punto a lo largo de la ruta.
- Un cruce, una interconexión o un cambio de ruta modifica el perfil de un tramo enterrado.
Qué cubre el análisis
- Fuerza axial restringida por temperatura y presión, con efectos de extremo y alimentación desde los tramos vecinos.
- Perfil de imperfecciones del ducto tendido, tomado del levantamiento de rectitud.
- Resistencia al levantamiento no lineal del relleno o del enrocamiento, con su desplazamiento de movilización.
- Temperatura de inicio del pandeo en cada imperfección y respuesta posterior si la cobertura no alcanza.
- Longitud y posición de la mitigación: altura de cobertura, volumen de roca o lastre a lo largo de la ruta.
Qué necesitamos de usted
- Datos del tubo, recubrimiento y contenido: diámetro, espesor, material y densidades.
- Condiciones de operación: presión y temperatura de diseño y de operación, con el perfil de temperatura a lo largo del ducto.
- Levantamiento de rectitud o perfil de la ruta, del ducto tendido o en zanja.
- Datos de suelo y relleno: tipo, resistencia, densidad y granulometría prevista de la cobertura o de la roca.
- Criterios de aceptación y clase de seguridad del proyecto, si ya están definidos.
Qué recibe
- Un informe con supuestos, método, verificación contra un cálculo a mano y márgenes frente a los criterios acordados.
- Altura de cobertura o de roca requerida en cada imperfección, lista para convertirse en un plan de intervención.
- Los archivos del modelo por script y una reunión de revisión de resultados.
- Cuando ayuda, una animación corta que explica el resultado a quien no es especialista.
Códigos y normas
- DNV-RP-F110
- DNV-ST-F101
- DNV-RP-F114
El análisis se plantea contra la edición que especifique su proyecto.
Casos relacionados
Estudios genéricos y sintéticos del portafolio que muestran este tipo de análisis en acción.
Preguntas frecuentes
¿Puede un ducto pandearse hacia arriba por debajo de su temperatura de diseño?
Sí. El umbral de pandeo es la compresión axial que la cobertura resiste en cada imperfección, y baja si la imperfección crece o la cobertura disminuye. Si el perfil o la cobertura reales difieren de la base de diseño, una imperfección puede pandearse a menor temperatura de la prevista.
¿Cómo se define la altura de cobertura o el volumen de roca a partir del levantamiento?
Para cada imperfección del levantamiento se calcula la resistencia al levantamiento que necesita en condiciones de diseño. Esa resistencia se traduce en altura de cobertura con el modelo de levantamiento del relleno o de la roca, con los factores de seguridad de DNV-RP-F110. El volumen sale de la altura y la longitud requeridas.
¿En qué se distingue el pandeo vertical del lateral?
Los dos son pandeo global causado por la compresión axial restringida. Un ducto enterrado se pandea hacia arriba porque el suelo lo restringe más de lado que la cobertura hacia arriba. Un ducto expuesto sobre el lecho marino suele pandearse de lado, porque la fricción lateral es su restricción más débil.
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