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2020-09-07Análisis de fatiga según ASME VIII DIV.2

ARVENG |El análisis de fatiga es cada vez más demandado en recipientes sometidos a presión e intercambiadores de calor de carcasa y tubos. Las condiciones de operación que implican ciclos de presión y / o temperatura pueden dar lugar a un requisito de análisis de fatiga.

Previo a realizar un análisis de la fatiga es necesario evaluar los criterios de aplicabilidad de acuerdo con el código ASME VIII Div. 2 Ap. 5.5 para comprobar si el análisis de fatiga es requerido (screening process). Los criterios de aplicabilidad tendrán en cuenta las condiciones operativas completas.

El primer paso es analizar los ciclos de temperatura y presión aplicando cualquiera de los métodos disponibles para definir el número de ciclos eficaces. Utilizando el método “Rain flow análisis” se identifican los picos y valles, y en consecuencia el número efectivo de ciclos (ciclos completos).

Una vez que se calcula el número total de cix|x|x|x|clos (normalmente el ciclo de operación comprende algunos ciclos efectivos, el número total se considerará en el “Screening Process”), se puede aplicar el apartado 5.5 de ASME VIII Div.2. Hay dos métodos disponibles: A y B. Ambos son equivalentes, pero el método A es un poco más fácil y más rápido para la selección de criterios de aplicabilidad. Cabe mencionar que el método A se puede utilizar para materiales con una resistencia a la tracción mínima especificada menor o igual a 552 MPa (80.000 psi).

Usando el método A, los ciclos de presión, ciclos de temperatura y el uso de diferentes materiales (diferentes coeficientes de expansión térmica podrían afectar al screening process) deben ser considerados y la contribución de todos ellos se comparará con los valores mostrados en tabla 5.9 del código. Dependiendo de la construcción de las partes afectadas (construcción integral o no integral), la suma de todas las contribuciones antes calculadas antes no deberá ser mayor que los valores indicados en la tabla con el fin de satisfacer el requisito de no realizar el análisis de fatiga.

Para realizar un análisis de fatiga se puede llevar a cabo un análisis de elementos finitos modelando cada parte del equipo.

Los siguientes análisis de fatiga pueden ser estudiados:

  • Análisis de Fatiga: análisis de tensión elástica y tensiones equivalentes
  • Análisis de Fatiga: análisis de tensión elástica-plástica y tensiones equivalentes
  • Análisis de Fatiga de las soldaduras: análisis elástico y tensión estructural
  • Análisis de Ratcheting o Creep cíclico: análisis de tensión elástica
  • Análisis de Ratcheting o Creep cíclico: análisis de tensión elástica-plástica

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