Métodos constructivos de control de esfuerzos en tuberías de transporte con presiones estables mediante análisis de flexibilidad

Abstract

El presente trabajo de investigación se enfocó en el análisis de flexibilidad de un sistema de tuberías en una unidad minera, con el fin de evaluar alternativas constructivas que permitan controlar los esfuerzos mecánicos durante la operación de bombeo de agua subterránea. Se propone un sistema de bombeo con una carga total de 255 mca y un caudal de 170 l/s, utilizando una configuración de bombas GIW-LSA que reemplaza parcialmente a bombas RPH de 750 HP, optimizando el rendimiento y la disponibilidad operativa del sistema. El estudio considera diversos factores que influyen en los esfuerzos de la tubería, como la presión manométrica, la temperatura del fluido y el espesor de la tubería. A través de simulaciones y cálculos normativos basados en ASME B31.3, se determinó que la presión máxima de análisis (280 psi) no genera efectos críticos, mientras que el espesor de 0.5 pulgadas proporciona un régimen elástico seguro frente a deformaciones del 32%. La temperatura de operación (10 °C) se encuentra dentro de rangos permisibles, sin provocar dilataciones térmicas considerables. Además, se analizó el impacto de las cargas sísmicas y de los soportes estructurales sobre la estabilidad del sistema, proponiendo el uso racional de soportes tipo apoyo, guía y anclaje. Finalmente, se demuestra que una correcta disposición de estos elementos permite absorber momentos críticos y desplazamientos sin comprometer la integridad delsistema, favoreciendo a su vez la eficiencia constructiva y la reducción de costos.