Análisis mediante elementos finitos de diferentes tipos de cargas térmicas y mecánicas a uniones soldadas de tubería API 5l x 52, API 5l x 60 y API 5l x 70

Abstract

Actualmente en Colombia se está llegando a la meta de producir un millón de barriles de crudo al día, todo este producto debe salir de los campos de perforación que se encuentran en actualmente en funcionamiento como son los de La Cira-Infantas, en Barrancabermeja; Chuchupa, en La Guajira; Caño Limón, en Arauca; Cusiana-Cupiagua, en Casanare; Rubiales y Quifa en el Meta; como otros más ubicados en otras partes de nuestra geografía. El crudo que se produce en el país, se puede exportar enviándolo a los puertos de Buenaventura o Coveñas, o también se puede refinar para sacar sus diferentes productos, esta refinación se realiza en las refinerías de Cartagena y Barrancabermeja, donde los principales productos son gasolina, ACPM y queroseno. Todo este crudo y sus derivados se transportan por medio de tuberías llamadas oleoductos para el transporte de petróleo y poliductos para los derivados del petróleo. Estas tuberías son fabricadas de acuerdo a las normas del AMERICAN PETROLEUM INSTITUTE, y son llevadas a los diferentes lugares donde realiza la contracción de la línea. Las tuberías se unen por medio de soldadura, usando mayormente el proceso SMAW. Para realizar la soldadura de la tubería es necesario previamente haber hecho un procedimiento en el cual indique como se va a realizar el proceso, mostrando que tipos de electrodo utilizar y su diámetro, el metal base, el diseño de la junta, la cantidad de pases a realizar, el voltaje, la corriente, la velocidad de avance, etc. Luego el procedimiento se debe calificar para saber si está en condiciones de soportar las diferentes tipos de cargas a las cuales la tubería está sometida. Con este proyecto se buscó que por medio de la herramienta computacional de los elementos finitos (FEA), se pueda realizar una verificación previa a calificación del procedimiento, usando los mismos datos del procedimiento para modelar en 3D las uniones soldadas, para poder simularlas con las cargas reales a las cuales la tubería está sometida en un software FEA.