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METODOS PARA METODOS PARA EVALUACION DE EVALUACION DE CORROSION
EN TUBERIASCORROSION EN TUBERIAS
REVISION, DATOS DE VALIDACION Y
RECOMENDACIONES
Cortesa OCENSA
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OBJETIVO
Revisar algunos de los modelos existentes en la evaluacin de
corrosin en tuberas, su validacin a partir de bases de datos
experimentales, restricciones de cada modelo y recomendaciones en
su aplicacin.
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MTODOS COMPARADOS
Mtodo ASME B31G Mtodo y programa RSTRENG Mtodo y gua Advantica
LPC Mtodo PCORRC Gua DNV RP F-101 Mtodo Shell -92
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BASES DE DATOS (1)
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ECUACIN BSICA
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DIFERENCIAS DE LOS MODELOS
RectangularSMYS+10 Ksi
SHELL-92
1- Arbitraria: [0.85(d/t)]2- Perfil del defecto
SMYS+10 Ksi
RSTRENG1- 0.85 dL2-Areaefectiva
Rectangular con esquinas redondeadas
0.9SutsSMTS
LPC-1
Parablica[2/3(d/t)]
1.1 SMYSB31G
FACTOR DE FOLIASFORMA DEL DEFECTO
(A/Ao)
ESFUERZO DE FLUJO
METODO
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ECUACIONES DE B31G
=
Mtdtd
DSMYStPf 1
321
321)1.1(2
Para M
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ECUACIONES DE RSTRENG
+=
Mtdtd
DkSISMYStPf 185.01
85.01)10(2
+=
MAAAA
DkSISMYStP
O
f 11
1)10(2 0
Mtodo-0.85 dL
Mtodo del Area Efectiva
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ECUACIONES DE LPC
2
31.01
85.0011
1211
1)9.0(2
+=
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ECUACIONES DE PCORRC
=
*22.0
112 DtL
f etd
DtSuP
Donde t*=t-d, que es el espesor remanente
Pf: Presin de fallat: Espesor nominal de la tuberad: Profundidad
del defecto D: Dimetro nominal de la tuberaSu: Esfuerzo ltimo del
material SUTS: Mnimo esfuerzo ltimo del material
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Caractersticas de los Modelos
PRESION INTERNA
CARGA AXIAL FLEXIN
SI NO NO NO NO0.85dL SI NO NO SI NOArea Efectiva SI NO NO SI SI
SILPC-1 SI NO NO SI NOLPC-2 SI NO NO SI SI SI
SI NO NO NO NOSI SI SI SI SI SI
PCORRCDNV-RP F101
NECESITA USO DE
COMPUTADORB31G
RSTRNG
LPC (BG Technology)
CARGAS INTERACCION DE DEFECTOS
FORMAS COMPLEJASMETODO
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EVALUACIN DE DEFECTOS AISLADOS
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
1.6
1.8
PRESION REAL /PRESION PREDICHA
DE FALLA
Promedio 1.636 1.711 1.432 1.38 1.363Desv Estndar 0.757 0.493
0.408 0.386 0.375
B31G Shell-92 Rstreng-0.85dL Pcorrc LPC-1
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EVALUACIN DE DEFECTOS AISLADOS
Algunos resultados de pruebas hechas por Advantica en tuberas
con defectos simulados profundos en tubera grado X80, arrojan un
no-conservatismo de B31G y Rstreng 0.85-dL
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EVALUACIN DE DEFECTOS AISLADOS(2)
Comparacin de los mtodos de evaluacin.
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EVALUACIN DE DEFECTOS CON FORMA COMPLEJA
def
defeq
LAd =
LPC-1a (profundidad equivalente)
def
defeq
dAL =
deq
LPC-1a (Longitud equivalente)
deq
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EVALUACIN DE DEFECTOS CON FORMA COMPLEJALPC-2 (3)
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EVALUACIN DE DEFECTOS CON FORMA COMPLEJALPC-2 (3)
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EVALUACIN DE DEFECTOS CON FORMA COMPLEJARstreng
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EVALUACIN DE DEFECTOS CON FORMA COMPLEJARstreng
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EVALUACIN DE DEFECTOS CON FORMA COMPLEJA
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
PRESION REAL /PRESION PREDICHA DE FALLA
Promedio 1.263 0.963 0.987 1.123Desv Estndar 0.193 0.156 0.408
0.297
Rstreng-rea efectiva
LPC-2 (Mtodo del espesor
efectivo)
LPC-1a (Mtodo de la profundidad
equivalente)
LPC-1b (Mtodo de la profundidad
equivalente)
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CONCLUSIONES
B31G da el lmite inferior de las predicciones de falla en
tuberas con corrosin.
Los modelos B31G y Rstreng 0.85-dL no son convenientes para
tuberas de alta resistencia (X70 y X80), y Shell-92, Pcorrc y LPC-1
no son aplicables a tuberas de baja tenacidad y tuberas con altas
temperaturas de transicin.
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CONCLUSIONES
El uso de la mnima resistencia ltima a traccin permite
preediciones de falla ms consistentes y precisas, que el uso del
esfuerzo de flujo basado en el esfuerzo mnimo de fluencia.
Los mtodos revisados solo consideran la carga debida a la presin
interna.
La exactitud en la medicin de los defectos en crucial en la
evaluacin de defectos.
Las reglas de interaccin para agrupar defectos son empricas y
basadas en juicios de ingeniera, sus resultados son
conservativos.
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METODOLOGIA DE EVALUACION
Se recomienda la siguiente metodologa: Evaluacin de Nivel 1:
Criterios para agrupar defectos Desarrollar la evaluacin para
defectos aislados Evaluar la interaccin de defectos
Evaluacin Nivel 2: Evaluacin de defectos de forma compleja
Evaluacin nivel 3: Anlisis por elementos finitos del caso
particular
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Reglas para agrupar defectos
Las reglas de Rstreng son empricas pero fciles de usar, no han
sido validadas(25.4 mm axial y 6t circunferencial)
Las reglas desarrolladas por Advntica son semi-empricas y
requieren de algunos clculos (axial 2(Dt)0.5, circunferencial
360(t/D)0.5)
La regla de la proyeccin del mnimo espesor del defecto a un
plano axial para construir el perfil del defecto, no requiere
juicio, caso contrario a la proyeccin del fondo del ro. Se
recomienda el primero, por facilidad y conservatismo
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NIVEL 1
Datos : Dimetro y espesor nominal, SMYS o SUTS, Profundidad
mxima del defecto, Longitud total de la zona corroda, espaciamiento
axial y circunferencial entre defectos
Mtodos: B31G: se recomienda para materiales de baja
tenacidad
y/o con temperaturas de operacin cercanas a la temperatura de
transicin
0.85 dL, LPC-1 y Pcorrc se recomiendan para la evaluacin de
defectos aislados.
Utilizar LPC-1b para evaluar posibles interacciones entre
defectos
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NIVEL 2
Datos: Perfil proyectado del defecto. Mtodos: Rstreng rea
efectiva, LPC-2 y
LPC-1a pueden ser considerados para evaluar defectos aislados o
individuales
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BIBLIOGRAFIA
1. Stephens D, Ritchie D, Jones C.L.;Methods for Assessing
Corroded Pipelines, Review, Validadtion and Recomendadtion
2. Stephen, D; Brian, N; Development of Alternative Criterion
for Residual Strength of Corrosion Defects in Moderate to High
Toughness Pipe
3. DNV RP-F101 Corrodede Pipelines 1999, DNV, Norway
