Offshore pipeline riser calculation

Universidad de los Andes

Introducción a la ingeniería offshore – Subsea Infrastructure

Sergio Antonio Muñoz Pinzón

November, 2015

1.    The drillship Transocean Deepwater Discovery has a drilling riser with the following properties:

Length: 2000 m

External diameter: 21,25”

Wall width: 0,812”

Young’s modulus: 2,07e+11 Pa

Axial force: 9e+6 N

Assuming the whole riser is immersed in fresh water in a water depth of 2000. A constant current (same direction and velocity) of 2 knots is loading the whole riser. It is necessary to take in account the axial force. However, the effects of    gravity, internal and external hydrostatic pressure can be neglected.

Plot the graphs of (i) deflection, (ii) angle of rotation, (iii) shear force and (iv) bending moment along the whole drilling riser for the following cases:

a.       Riser with both ends fixed

b.      Riser with both ends equipped with ball joints

For both cases a. and b. the riser can be assumed to be a tensioned beam,

Cable "welding" for cathodic protection systems in pipelines and electrical connections in structures.

Recently I was talking with a welding engineer about a new method used for joining the cable from the rectifier to pipeline, this method has been proved to be satisfactory in Australian pipelines and is called Pin Brazing.

Traditionally those joints have been made through TW or thermite welding i.e. Cadweld and others, the main advantage of pin brazing is that this can be welded in overhead and others positions than flat

ANSYS Mechanical APDL Code for Delamination in Mixed Mode

Código de ansys APDL para delaminaciones en compuestos en modo mixto

Fatiga en cerámicos y polímeros

Fatiga en cerámicos

Las curvas S-N para cerámicos se encuentran disponibles pero son muy raras. La histéresis de esfuerzos no se presenta debido a la falta de plasticidad. El término fatiga cíclica en cerámicos básicamente se refiere a la propagación de la grieta de fatiga, da/dn. El método de ensayo para la propagación de grietas de fatiga en cerámicos es muy similar al utilizado en metales, excepto que la generación de la pregrieta es muy difícil.

Delaminación en un compuesto, crecimiento de grieta, adhesivos

En esta entrada presento los resultados de la simulación del proceso de delaminación en ANSYS de una probeta sometida a flexión en modo mixto (ASTM D6671) de un material compuesto con una razón GII/GT de 0.25.

Ensayos de modulo de ruptura en vidrio y estado de esfuerzos

Dentro de mi estudio de la mecánica de la fractura ha llegado el turno de los materiales cerámicos, el módulo de ruptura de estos materiales MOR, resulta bastante disperso cuando es medido en el laboratorio. Es necesario entonces utilizar la estadística y aparece la distribución de Weibull como una muy buena aproximación para ajustar resultados de materiales y situaciones en las que la falla se da por el eslabón más débil.

Soldaduras ejecutadas sin sistema de aseguramiento de la calidad en estructruras metálicas soldadas

El aseguramiento de la calidad o garantía de la calidad es de suma importancia en un proceso de manufactura y mucho más en uno especial como lo es la soldadura.

Es importante que todo el personal involucrado en el soldeo esté comprometido con la calidad de las soldaduras, y que también se documenten las especificaciones de procedimientos de soldadura, los registros de calificacion de procedimientos y las calificaciones de desempeño de los soldadores. Ya en una entrada anterior había descrito los documentos que se utilizan en ingeniería de soldadura.

Olympus D38L Thickness measurement, medición de espesores

He probado el equipo ultrasónico para medición de espesores de Oympus, es un equipo ligero con capacidad de A-scan y B-scan y posibilidad de añadir una memoria SD externa.

Lecturas acerca de Fatiga e Integridad Estructural en Uniones Soldadas

Estos son algunos textos publicados acerca del tema de la fatiga y la mecánica de la fractura en uniones soldadas

Experimental investigation and numerical simulation on fatigue crack behavior of bridge steel WNQ570 base metal and butt weld

Liang Zong, Gang Shi, Yuanqing Wang

En este paper se hace una evaluación de un acero estructural específicamente diseñado para puentes en cuanto a su comportamiento a fatiga en metal base y metal de soldadura, pienso que les faltó a los autores evaluar el desempeño de la HAZ ya que otros autores indican que esa zona puede resultar crítica, no dan mayores detalles del procedimiento de soldadura excepto la preparación, de otros papers se concluye que es importante y diferente el comportamiento de una soldadura si se realizó en múltiples o un solo pase.

Optimisation of SENT test specimen design - Philippa Moore

Comenzando con las lecturas hoy he leído este paper http://www.twi-global.com/technical-knowledge/published-papers/optimisation-of-sent-test-specimen-design/ acerca del diseño de una probeta tipo SENT para determinar la tenacidad de fractura en una unión soldada, esta probeta Single Edge Notch Tension, como su nombre lo indica se ensaya a tensión y posee una pregrieta de dimensión conocida.

Fractura en la campana de la libertad - Liberty Bell Crack

A propósito de la integridad estructural en elementos mecánicos presento a continuación la grieta en la campana de la libertad, esta campana se encuentra en Filadelfia y fue sacada de servicio debido a la grieta en parte para evitar la fractura de la misma, la grieta también afectó el sonido de la tonada o campanada que emitía. Se aprecia que incluso se intentó detener la propagación de la grieta mediante remaches.

Soldaduras disimilares en aceros CSEF ferríticos mejorados para resistencia al creep

Los aceros creep strenght enhanced ferritic son de amplia aplicación en aplicaciones de alta temperatura como las que se presentan en centrales térmicas, también son conocidos como aceros Cr-Mo debido a que son los principales elementos de aleación. Dentro de los elementos aleantes también destacan en Nb y V que aún en pequeñas adiciones son importantes en la resistencia mecánica a elevadas temperaturas.

Calidad en soldadura y personal de soldeo

La norma ISO 3834 específica los diferentes requerimientos mínimos establecidos para diferentes niveles de calidad en las construcciones soldadas, los fabricantes y contratistas deberían apuntar a certificarse bajo esta especificación. Incluso actualmente ya algunos clientes representados por empresas importantes exigen esta certificación a sus proveedores de construcciones y equipos soldados.

Crack Propagation in welded joints in low alloy carbon steel under cyclic loading.

Crack Propagation in welded joints in low alloy carbon steel under cyclic loading.

Sergio Antonio Muñoz Pinzón

The quality of welding is a repeated issue and one of the key parameters in assuring the integrity of a structure. Welds not only join two parts of a component together, they also provide a source of defects, and they provide a continuous path for the propagation of a crack throughout a component. Weld quality has the potential to be extremely variable, as good control is only obtained for factory welds and inevitably many welds have to be performed in site conditions.In pipelines, long sections of pipe are welded together on site, often in hostile conditions, making them more difficult to control. In long pipelines, there are many km of weld, and defect-free ones cannot be guaranteed.[1].

Integridad estructural de uniones soldadas - 2

Propagación de grietas en uniones soldadas en acero al carbono de baja aleación sometidas a cargas cíclicas.


Sergio Antonio Muñoz Pinzón

La calidad de las soldaduras es un asunto ampliamente discutido y uno de los parámetros claves en el aseguramiento de la integridad de una estructura. Las soldaduras no solamente unen dos partes, también proveen una fuente de defectos, y una ruta continua para la propagación de una grieta a través de un componente. La calidad de la soldadura tiene el potencial de ser extremadamente variable; un buen control solo se obtiene para las soldaduras en el taller. Inevitablemente muchas soldaduras deben ser realizadas en el sitio, haciendo mucho más difícil de controlar la calidad. En ductos, por ejemplo, hay muchos kilómetros de soldadura, y no es posible garantizar que todas las uniones están libres de defectos [1].

Sello de ingeniero internacional de soldadura

Que tal un sello así en un procedimiento de soldadura, es el sello de los Ingenieros Internacionales de Soldadura IWE con diploma europeo EWE.

Puertas en aluminio para jaulas de hospitalizacion veterinaria

 

Estas puertas se fabricaron e instalaron en un hospital veterinario de la ciudad de Bucaramanga, se utilizaron perfiles de aluminio y bisagras en acero inoxidable.

Integridad estructural de uniones soldadas - 1

Las uniones soldadas son ampliamente utilizadas debido a que son rápidas, económicas y confiables. Sin embargo en ocasiones se presentan discontinuidades y defectos que pueden afectar el comportamiento estructural de la soldadura. 

Estos defectos se pueden agrupar en cuatro grupos

1. Grietas y defectos parecidos a grietas, 

2. Iniciadores de grietas

3. Concentradores de tensiones

4. Poros y defectos que no afectan significativamente la integridad.

Soldadura por fricción y agitación en tuberías de polietileno

Soldadura por fricción y agitación en tuberías de polietileno

Les comparto un papel de mi trabajo de tesis en ingeniería de soldadura.

In this link I share a paper of my thesis in welding Engineering Master studies, it is about friction stir welding of natural gas polyethylene PE100 pipes.

http://www.nxtbook.com/nxtbooks/aws/wj_esp_201601/index.php#/50

Calificación de procedimientos de soldadura en HDPE

Existen principalmente dos corrientes en el uso de termoplásticos para conducción, transporte y distribución de fluidos a través de redes de tuberías plasticas, la europea más antigua y la Americana que cada día se aproxima mas a la europea. En Europa existe bastante experiencia en el uso de tuberías plásticas, allá se producen las mejores maquinas de soldadura de plásticos en termofusión (placa o herramienta caliente) y electrofusión (inserto resistivo), además existen grandes fábricas robotizadas de accesorios plásticos inyectados y laboratorios de pruebas, investigación y ensayo lideres como el de Becetel. Otro tipo de unión mucho menos usado es la unión con solape o socket.

Fisuración por Corrosión bajo tensión SCC en soldaduras de aluminio y sus aleaciones.

La fisuración por corrosión bajo tensión es un tipo de corrosión que actúa de manera rápida originando la falla de componente, dado que no remueve cantidades considerables de material como la corrosión generalizada. Se presenta en diferentes metales expuestos a medios corrosivos específicos en los que existe susceptibilidad del material y siempre bajo la acción de un esfuerzo que origina tensiones al interior del componente.