fallas en los extremos de la cuna (cuernos) de un

fallas en los extremos de la cuna (cuernos) de un

FALLAS EN LOS EXTREMOS DE LA CUNA (CUERNOS) DE UN RECIPIENTE HORIZONTAL
CONTENEDOR DE PRESIÓN.
SU EVALUACIÓN A PARTIR DEL MÉTODO DE ELEMENTOS FINITOS.
(1)
(2)
HÉCTOR SANZI , MARIANO IMPERIALE
(1) (2)
TECSA INGENIERIA
Lima 1141 Piso 6to. Dto. A Capital Federal (1073) - Buenos Aires, Argentina
(2)
GRUPO DE INGENIERíA ESTRUCTURAL.
Universidad Tecnológica Nacional, Facultad Regional Haedo
París 532 Haedo (1706) - Buenos Aires Argentina
E-MAIL [email protected]
En un recipiente de presion horizontal, debido a los estados de carga fundamentalmente por presión
y peso propio, se generan tensiones en todo el componente pero especialmente, motivo del presente
estudio, en los extremos de la cuna de su base estructural (cuernos), consecuencia de la
discontinuidad estructural entre la misma y el recipiente.
Es una práctica habitual, en el diseño, para determinar estas tensiones se utiliza el método de Zick
(1951).
Investigaciones han encontrado a través de resultados experimentales, que las tensiones
circunferenciales que se desarrollan en los bordes de las cunas, los llamados cuernos del sistema de
soportación, cuando son calculadas por el método de Zick son subestimadas por un factor de 2 ó
más, dependiendo de que el sistema de soportación ya sea flexible ó rígido. Es decir que las
tensiones circunferenciales obtenidas por el método de Zick en los bordes de la cuna dan valores
menores que los reales.
Hay antecedentes en nuestro país y el resto del mundo, de fallas estructurales mayormente
producidas durante la prueba de presión, justamente en dichas zonas, y más frecuentemente
cuando estamos en presencia de grandes tanques de almacenamiento, con diámetros más allá de
los dos metros y medio.
Indudablemente esta situación se acentúa cuando hay una reducción de espesores, para aquellos
equipos que se encuentran en Servicio.
En la actualidad, los programas de cálculo de uso comercial no incorporan factores de corrección
para este tipo de falla.
A partir de un detallado estudio tensional mediante técnicas por Elementos Finitos, es posible
determinar la integridad estructural del componente, para dicha situación y asegurar de esta manera
la realización de la prueba final de homologación, para aquellos equipos nuevos, o la de prueba
requerida periódicamente durante el Servicio.
En este trabajo se presentan los principales resultados encontrados del estado tensional que se
produce en los extremos de las cunas de un recipiente contenedor de presión, apoyado en forma
horizontal, sometido a los estados de carga operativas, para diferentes configuraciones geométricas
y teniendo en cuenta el corrimiento de las bases del equipo.