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):
martes, 28 de agosto de 2012
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):
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.
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).
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.
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.
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