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http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/25066
Título: | Estudio de trabajo a fatiga en ductos marinos para una unidad flotante de producción, almacenamiento y descarga (FPSO) usando un sistema pasivo de compensación de rolido : evaluación de daño por fatiga en ductos marinos. |
Autor: | Curay Cepeda, Christian Marcelo |
Director: | Ayabaca Sarria, Wilson Iván |
Palabras clave: | MECÁNICA FPSO RISER PALMGREN MINER DAÑO POR FATIGA CURVA WÖHLER |
Fecha de publicación: | ago-2023 |
Editorial: | Quito : EPN, 2023. |
Citación: | Curay Cepeda, C.M. (2023). Estudio de trabajo a fatiga en ductos marinos para una unidad flotante de producción, almacenamiento y descarga (FPSO) usando un sistema pasivo de compensación de rolido : evaluación de daño por fatiga en ductos marinos. 42 páginas. Quito : EPN. |
Resumen: | Offshore hydrocarbon extraction uses flexible pipelines (risers) attached to the balcony of an oil production, storage, and offloading (FPSO) vessel. These risers are subjected to cyclic loads caused by wave impacts. This project deals with a methodology to assess fatigue damage in the upper attachment point of a riser. This analysis was performed for different wave heights (Hs) a peak period (Tp), with and without a roll compensation system on the FPSO. The Rain Flow Counting (RFC) method and the Palmgren Miner rule were used to evaluate fatigue damage in the riser using of MATLAB functions. The application of the RFC method starts from a stress time history. Then, it is converted into a histogram of cycles as a function of stress ranges. The Wöhler curve of the API 5L X65 material and the Palmgren Miner rule, allows to compute the fatigue damage of the riser in the upper section. The results indicate that for the most critical cases when Hs = 5 [m] and the period Tp = 14[s], there is a stress range of ∆σ = 63.27 [MPa] y ∆σ = 103.84 [MPa] with and without a roll compensation system, respectively. The stress ranges mentioned above are below the fatigue strength limit of the material σe = 150 [MPa]. For the pipeline studied in this work, it is concluded that there will be no fatigue damage at the riser attachment point |
Descripción: | Para la extracción de hidrocarburos en alta mar se utiliza ductos flexibles (“risers”) acoplados a un barco de producción, almacenamiento y descargas de petróleo (FPSO). Estos “risers” se encuentran sometidos a cargas cíclicas provocadas por los movimientos del FPSO. En el presente trabajo se desarrolló una metodología para determinar si existe daño por fatiga en el punto de sujeción del “riser”. Este análisis se lo realizó para diferentes alturas de ola (Hs) y períodos pico(Tp). Para un FPSO con y sin un sistema de compensación de rolido. Para evaluar el daño por fatiga en el “riser” se utilizó el método “Rain Flow Counting” (RFC) y la regla de Palmgren Miner mediante funciones de MATLAB. La aplicación del método (RFC) comienza en el historial de esfuerzos del “riser”, para obtener un histograma de ciclos en función de rangos de esfuerzos. Con los resultados del histograma, la curva de Wöhler del material API 5L X65 y la regla de Palmgren Miner, se analizó el daño por fatiga del “riser” en dicha sección. Los resultados indican que para los casos críticos cuando Hs = 5 [m] y Tp = 14[s], se tiene un rango de esfuerzos de ∆σ = 63.27 [MPa] y ∆σ = 103.84 [MPa] con y sin un sistema de compensación de rolido respectivamente. Los rangos de esfuerzos ya mencionados se encuentran por debajo del límite de resistencia a la fatiga del material σe = 150 [MPa] y se concluye que para el “riser” escogido no va a existir daño por fatiga en el punto de sujeción. |
URI: | http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/25066 |
Tipo: | Trabajo de Integración Curricular |
Aparece en las colecciones: | TIC - Mecánica |
Ficheros en este ítem:
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