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Análisis de turbulencia inducida por el flujo (TIF)

Para flujos con energía cinética alta

El análisis de la turbulencia inducida por el flujo se efectúa en bombas (o compresores) rotativos para determinar si las vibraciones de baja frecuencia causarán que las tuberías vibren. Este estudio puede realizarse por separado o también como parte de nuestra evaluación integral de las vibraciones de las tuberías (según las directrices del Energy Institute, véase el enlace disponible más adelante). 


La energía turbulenta en el sistema de tuberías puede causar riesgos de vibración, especialmente en sistemas con soportes para tuberías insuficientes.  El estudio TIF evaluará estos riesgos y, si se requiere, recomendará hacer modificaciones.

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1 Información general

En los sistemas de tuberías, la energía turbulenta se genera cuando un fluido atraviesa zonas importantes de alteración del flujo. Los ejemplos típicos son los equipos de proceso, las válvulas parcialmente cerradas, los codos de radio corto o codos angulares, las conexiones en forma de T o los reductores. La mayor parte de la energía turbulenta se concentra en frecuencias bajas (en general, por debajo de 100 Hz). El nivel de excitación es mayor en frecuencias bajas.

Se recomienda la realización de un análisis de turbulencia inducida por el flujo en sistemas de alto caudal con soportes flexibles y que están colocados de forma espaciada. Una forma rápida de analizar el riesgo de vibración de una tubería en relación con la turbulencia inducida por el flujo es evaluar la energía cinética de un fluido:

ENERGÍA CINÉTICA DE UN FLUIDO = PV^2 DONDE
​P=DENSIDAD (KG/M^3) Y V= VELOCIDAD DEL FLUIDO (M/S)

RIESGO DE VIBRACIÓN DE UNA TUBERÍA
EN RELACIÓN CON LA TIF
< 5000 kg/m-s^2 Bajo
< 20,000 kg/m-s^2 Intermedio
=> 20,000 kg/m-s^2 Alto 
2 Alcane

La metodología usada en este estudio son las DIRECTRICES PARA EVITAR LAS FALLAS POR FATIGA INDUCIDA POR VIBRACIONES EN TUBERÍAS DE PROCESO elaboradas por el Energy Institute.

En el análisis de turbulencia inducida por el flujo, se tiene en cuenta la interacción entre la energía turbulenta y los modos de baja frecuencia de las tuberías, y se realizan recomendaciones para mejorar la rigidez de las estructuras de soporte de las tuberías. Entre otras recomendaciones, se incluyen la agilización del flujo y el uso de amortiguadores.

Se puede realizar un análisis avanzado de turbulencia inducida por el flujo. En ese estudio, se evalúan las frecuencias naturales reales del sistema de tuberías y se hacen recomendaciones para mejorar la rigidez del sistema.

El estudio de la turbulencia inducida por el flujo es parte de nuestro programa de ​EVALUACIÓN DE LAS VIBRACIONES Y DE LA INTEGRIDAD DE LAS TUBERÍAS.
En ese análisis, se incluyen las fuentes de excitación que se muestran en el gráfico.

-TIF (turbulencia inducida por el flujo)

-VIF (vibración inducida por el flujo)

-VIA (vibración inducida acústicamente)

-ATC (análisis acústico transversal de la carcasa

Fuentes de excitación que se analizan en nuestra evaluación de las vibraciones de las tuberías

Nótese que cada una de esas fuentes de excitación son causadas por un fenómeno distinto y ocurren en frecuencias diferentes. Para más información sobre las otras fuentes de excitación mencionadas, remítase a los servicios relacionados que se detallan a continuación.

3 Servicios relacionados
4 Palabras clave
  • Desprendimiento de vórtices
  • Vibración inducida por vórtices
  • Pulsaciones inducidas por el flujo
  • Excitaciones inducidas por el flujo
  • Directrices del Energy Institute (2008)
  • Vibraciones de compresores centrífugos

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