ALTERNATIVA FEM PARA MODELAR COLAPSO POR PANDEO EN "LINERS" SOMETIDOS A PRESIÓN EXTERNA.

RUEDA, FEDERICO; FRONTINI, PATRICIA; OTEGUI, JOSÉ LUIS

Congreso; CIBEM 10; 2011

Los “liners” poliméricos son ampliamente utilizados en la industria del gas y petróleo para dos aplicaciones principalmente. Por un lado, los “liners” proveen a las tuberías metálicas una mejora en la resistencia a la corrosión. Por otro lado, se utilizan como método de rehabilitación de tuberías dañadas. A presiones de operación altas, algunos gases derivados del petróleo como el metano o el dióxido de carbono, permean a través de la pared polimérica. Durante la despresurización rápida en períodos obligatorios de revisión de las tuberías, estos gases producen una presión externa, cuya consecuencia en muchos casos, es un colapso por pandeo en el “liner”, generando grandes gastos económicos. Existen en la literatura modelos que permiten calcular la presión crítica de colapso. La limitación de estos modelos, está asociada a la incapacidad de considerar defectos superficiales o geométricos, siempre presentes en las condiciones de servicio. El comportamiento mecánico asumido en los modelos analíticos o semi-analíticos habituales, es elástico o elastoplástico ideal. La dificultad para simular numéricamente el colapso por pandeo, está relacionada con las características no lineales del problema. Los análisis clásicos de FEM generan problemas de convergencia y como consecuencia, no se logra reproducir por completo el comportamiento experimental. En este trabajo, se aplica una forma no convencional de análisis FEM, con motivo de simular el colapso por pandeo de “liners” de HDPE. Se considera un modelo elastoplástico, considerando la curva tensión-deformación completa, obtenida de ensayos uniaxiales de tracción.