Análisis del efecto de la corrosión tipo picadura en los esfuerzos de una tubería para transporte de hidrocarburos utilizando el software de simulación Ansys

Abstract

En este trabajo se analiza la variación de los esfuerzos generados en una tubería para transporte de hidrocarburos cuando presenta pequeños agujeros en su superficie, es decir, cuando se encuentra afectada por corrosión tipo picadura. Éste es uno de los ataques corrosivos localizados que genera un deterioro considerable en el material debido a que su forma de propagación es de difícil detección. El presente análisis se hace en el rango elástico del material debido a que las tuberías de transporte de hidrocarburos deben ser operativas con corrosión. En primer lugar, se realiza el modelo de una tubería sana por medio de elementos finitos, y se validan los resultados a través de fórmulas analíticas. Posteriormente, se consideran dos muestras de casos reales de tubería que fallaron en operación debido a corrosión, y se realiza un modelo numérico para determinar el comportamiento elástico de la tubería bajo diferentes escenarios de picados (forma rectangular y elíptica), además se analiza el comportamiento de los esfuerzos en la tubería corroída cuando se varían las condiciones geométricas de la picadura con el fin de jerarquizar las características geométricas que producen mayores tensiones mecánicas. Finalmente, se comparan los resultados de los modelos con los obtenidos por medio del nivel 2 de evaluación para tuberías corroídas por picadura de la norma API 579 Fitness For Service.