martes, 28 de agosto de 2012

Presión de colapso - VI

El valor de colapso que aproximadamente se obtiene con la ecuación (24) se llama colapso elástico y el rango aplicable de valores recomendados por el API para la relación de d t n / en dicho colapso se obtiene de la tabla 7.2, donde el límite inferior del rango se calcula con la ecuación (25):


La tabla 7.1 aporta los valores de F1 y F2, la etapa de transición entre la resistencia de cedencia al colapso y el colapso elástico no está definida con exactitud, pero cubre un rango significativo de valores de d t n / . De la solución de resultados experimentales en el API se tienen dos ecuaciones adicionales de presión de colapso para cubrir la región de transición, con base en un promedio de colapso plástico para valores de d t n / justo arriba de la resistencia de cedencia al colapso que se determina con la ecuación (26):




Los valores de F1, a F5 se proporcionan en la tabla 7.1. La región de colapso de transición situada entre el colapso plástico y el colapso elástico se define con el empleo de la ecuación (27):

lunes, 27 de agosto de 2012

Presión de colapso - V

A altos valores de la relación dn/t el colapso ocurrirá con presiones menores a las calculadas por la ecuación (21) debido a la inestabilidad de la geometría del tubo. Aplicando la teoría de la estabilidad elástica se obtiene la fórmula de colapso siguiente:
Posterior al ajuste efectuado por variaciones estadísticas en las propiedades de manufactura de la tubería se aplica la ecuación (24):

domingo, 26 de agosto de 2012

Presión de colapso - IV

Los valores obtenidos con la ecuación (21) para cero esfuerzos axiales se muestran en la tabla 7.2.
La resistencia a la cedencia efectiva es igual al mínimo esfuerzo a la deformación cuando el esfuerzo axial es cero. 

viernes, 24 de agosto de 2012

Presión de colapso - II

Analizando los efectos de presiones interior y exterior en el esquema, el esfuerzo será máximo en la dirección tangencial. Si se supone que la tubería se sujeta sólo a la presión exterior e p ; entonces, para i r = r la ecuación de los esfuerzos tangenciales será:
El uso de la resistencia a la cedencia efectiva S s para la compresión ( s -s ), se conforma en los términos de la ecuación (20), resultando la fórmula de la presión de colapso promedio, ecuación (21).

jueves, 23 de agosto de 2012

Presión de colapso - I

El colapso en las tuberías se origina por la presión externa y es un fenómeno más complejo que el originado por la presión interior. El diagrama simplificado que se muestra en la figura 7.3 no aporta un análisis a detalle como el de la presión interior; sin embargo, la teoría elástica en dos dimensiones establece la relación de los esfuerzos radiales ( r s ) y tangenciales ( t s ), que actúan en las paredes de la tubería, siendo función de estos efectos, la presión exterior e p , la presión interior i p , el radio ( r ),entre los dos radios: interior i r y exterior o r . Las ecuaciones (18 y 19) solucionan el efecto de los esfuerzos mencionados.

 
Figura 7.3 Esfuerzo bidimensional en la pared del tubo

miércoles, 22 de agosto de 2012

Presión Interior - III

La ecuación (17) de BARLOW se emplea en tubos de mayor espesor; es similar a la ecuación (16), sólo que el diámetro exterior se identificará por dn, usado en lugar del diámetro interior (d). La ecuación de BARLOW no aporta una rigurosa solución pero es conservadora en su resultado. El API se basa en la ecuación de BARLOW afectando a la presión interior de un factor de 87.5% del mínimo esfuerzo a la deformación ( p s ) lo que definirá en estas condiciones un mínimo de espesor de pared (t ) disponible para cálculos.
El API recomienda usar espesores de pared redondeados: a 0.001 pg. y el resultado a valores de 10 lb/pg2.

martes, 21 de agosto de 2012

Presión Interior - II

F2 es resultado de la resistencia del acero, S s actúa en el área (tl ) y está dada por la ecuación (14) y para condiciones estáticas por la ecuación (15).
Sustituyendo apropiadamente las ecuaciones para F1 y F2 y resolviendo para la presión interior promedio br P , se obtiene la ecuación (16).
Esta ecuación sólo es válida para tubería de espesor de pared delgado con relación de valores dn/t, mayores de los que comúnmente se usan en las tuberías de revestimiento.