El abastecimiento de hidrocarburos implica superar grandes retos para la ingeniería con el objetivo de asegurar la integridad de las tuberías que transportan fluidos desde un punto a otro. El deterioro del material de las tuberías, los daños causados por agentes externos, así como la vibración estructural generada por el flujo que se transporta son algunos de los riesgos que se deben prever en el diseño y mantenimiento de estos sistemas.
Es por ello que la Pontificia Universidad Católica del Perú, con el apoyo financiero del Fondecyt, ha centrado esfuerzos en estudiar el problema de las vibraciones estructurales inducidas por flujo bifásico (gas-líquido). Un fenómeno que, a corto o mediano plazo, puede ocasionar que las tuberías pierdan la capacidad de resistir las cargas para las cuales fueron diseñadas, causando catástrofes cuyas consecuencias no solo tienen repercusiones económicas sino también medioambientales. El estudio de este fenómeno en los sistemas de tuberías supone una gran contribución a la industria de los hidrocarburos en nuestro país.
¿Cómo lo hacen?
El flujo bifásico gas-líquido origina presión variable sobre la pared interna de la tubería lo cual, sumado a otras condiciones del flujo, genera cargas dinámicas que pueden ocasionar la pérdida estabilidad en la tubería. El Grupo INACOM/Aula PUCP-CIMNE ha estudiado este fenómeno en un tramo de tubería horizontal recta, empleando modelos matemáticos y computacionales, los cuales han sido verificados y validados con la literatura disponible. En el periodo de 18 meses, se produjeron 6 publicaciones en congresos y 1 en revista indizada. Así mismo, fueron realizados 2 seminarios, 1 curso de capacitación y 2 pasantías internacionales de investigadores jóvenes. Por último, se desarrollaron 2 tesis de posgrado y 1 de título profesional.
Los modelos desarrollados representan una significativa contribución en el campo de la mecánica aplicada, permitiendo mejorar las actividades de diseño y mantenimiento de sistemas para el transporte de fluidos, reducir el riesgo de falla y de daños ambientales y, de esta forma, lograr una mayor confianza en la población para la implementación de infraestructura de este tipo.
Otros beneficios
Este proyecto cuenta también con la capacidad de replicar sus resultados para las tuberías en plantas industriales, donde las vibraciones inducidas por el flujo interno interactúan con la estructura y originan cargas que comprometen la integridad del sistema. Y genera mayor confianza de la población en general ante la implementación de infraestructura asociada al transporte de GLP.