Estudios en Fitness-for-Service en Tanques de Almacenamiento


El análisis de integridad mecánica de equipos (Fitness-for-Service, FFS)  es un estudio para evaluar si un equipo que ha sufrido daños o fallas estructurales  puede seguir operando y determinar  bajo qué condiciones puede hacerlo. El FFS es un análisis normado  por la API y la ASME, bajo el código API 579-1/ASME FFS-1, y está orientado al estudio de integridad de calderas, recipientes a presión, tuberías y tanques de almacenamiento que hayan sido diseñados bajo las normas API o ASME correspondientes.

La ventaja de realizar un Fitness-for-Service es que permite de forma segura prolongar la vida útil de un equipo que ha sufrido daño. La norma ofrece tres niveles de evaluación, el Nivel 1 que utiliza criterios conservadores con un mínimo de información, el Nivel 2  que requiere mayor detalle que el Nivel 1 y emplea métodos analíticos, y el Nivel 3 que es el más detallado y usa herramientas basadas en métodos numéricos, como el método de elementos  finitos, o técnicas experimentales. Estos niveles equilibran la precisión y la simplicidad, de tal forma que los procedimientos más simples de evaluación son los más conservadores. Por ejemplo, un equipo podría no pasar la evaluación de Nivel 1, pero si la de Nivel 3.

Con el nivel de desarrollo actual de las herramientas de simulación para ingeniería es ampliamente conocido las ventajas de realizar análisis de elementos estructurales a través de softwares que aplican el método de elementos finitos. En este sentido ANSYS Mechancial se posiciona como uno de los mejores programas para realizar este tipo de estudios; su precisión, robustez, eficiencia, junto con una rápida curva de aprendizaje lo hacen ideal para aplicaciones industriales en donde se requieren resultados en tiempos acotados.

Análise térmica de um Tanque de Armazenamento
Análisis térmico de un tanque de almacenamiento

La principal ventaja de usar ANSYS Mechanical en un análisis Fitness-for-Service es que permite, sin poner en riesgo la seguridad, aplicar evaluaciones menos conservadoras. De esta forma permite extender la vida útil de una mayor cantidad de equipos, que bajos los criterios más conservadores de la norma (Nivel 1 y 2) probablemente deberían ser dados de baja. El ANSYS Mechanical también ayuda a diseñar los tanques de almacienamiento (por medio de diversos análisis: verificación de esfuerzo, análisis modales, etc.).

Si después el equipo implementado ya en operación sufre un daño en la estructura, entonces ANSYS Mechanical puede ser utilizado para verificar cuán importante es ese daño y si puede seguir operando (y bajo qué condiciones de carga), en este sentido puede apoyarse en la norma API/ASME y realizar una evaluación fitness-for-service.

Para conocer más, acceda al webinar donde se muestra un ejemplo detallado de un análisis Fitness-for-Service de Nivel 3 para un tanque de almacenamiento dañado estructuralmente. El webinar se centra en el uso de ANSYS Mechanical como complemento de la norma, cubriendo la implementación de una simulación de este tipo en Workbench y aspectos relevantes de la norma API 579-1/ASME FFS-1 para la simulación.

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