Análisis de falla por fractura en tuberías de conducción de petróleo

Abstract

Una sobre presión en una tubería puede ser tal que se presente una falla por inestabilidad plástica. Para cuando se encuentra una discontinuidad la presión de falla se puede reducir ostensiblemente en especial cuando se tienen fenómenos de fragilidad lo cual no es extraño en uniones soldadas. Las discontinuidades pueden provenir del material, como son las deslaminaciones, o generadas en procesos de soldadura como son inclusiones de escoria y porosidades. Con un tiempo prolongado de servicio una falta de penetración en una soldadura puede producir fenómenos de corrosión por estancamiento reduciéndose la sección resistente hasta obtenerse una condición crítica de falla por fractura. En este trabajo en primer término se presentan conceptos teóricos de falla por inestabilidad plástica en recipientes a presión de pared delgada los cuales son confrontados con los resultados de modelo experimental de laboratorio y en segundo término mediante conceptos de mecánica de fractura se presenta la condición de falla para cuando se cuenta con la presencia de un defecto tipo grieta. Con un modelo de tubería de aluminio se muestra que con una presión fluctuante baja una grieta puede crecer a un tamaño crítico de falla después de un determinado número de ciclos de presión.