Resumen de Comportamiento de Laminaciones Coplanares y No Coplanares en Acero API5L X52 Simuladas mediante Elementos Finitos

Alberto Servin, Jorge L. González, Alfredo Morales

• español

  Se determina el comportamiento mecánico de laminaciones simples y escalonadas modeladas por elementos finitos en condiciones no lineales de esfuerzo-deformación, para comprender la secuencia de la interacción de los campos de esfuerzos en los extremos de la grietas. Se estableció una matriz de simulación variando la extensión circunferencial de las laminaciones, con espesor del tubo de 610mm de diámetro, con separación vertical y horizontal para el caso de laminaciones escalonadas. Se determino la función de distribución de esfuerzos en la región de las laminaciones en función de la presión en la grieta y en el tubo. Se estableció la presión que origina alcanzar la cedencia y resistencia ultima del material API5L X52, determinando que las laminaciones simples cuya extensión circunferencial va de 24 a 127 mm, soportan 50% más de presión de cedencia que las laminaciones escalonadas, y el 100% más de presión máxima permisible. Basados en la graficas presión versus radio de las laminaciones se concluye que las laminaciones no coplanares representan mayor riesgo de agrietamiento en una tubería.

• English

  The mechanical behavior of the coplanar and non coplanar laminations by finite element using non lineal material conditions was determined, with the purpose of knowing the interaction sequence of the stress fields in the crack tips. The analysis includes a matrix simulation considering the circumferential length lamination, wall thickness of the pipe 610mm diameter, with vertical and horizontal distance for non coplanar laminations. The stress distribution in the laminations regions as a function of the internal pressures in the cracks and pipe were determined. The simulations done allowed defining the yield and the strength pressure that reach the mechanical properties of the API 5L X52. It was found that coplanar laminations with 24 at 127mm of circumferential length resist 50% more yield pressure than the non coplanar laminations and 100% more pressure than the maximum allowable. Based in the plots of pressure -vs- lamination radius it is concluded that non coplanar laminations have higher cracking risk in the pipeline.