Con ciertas condiciones de flujo, los sistemas de tubería desarrollan altos niveles de ruido y vibración que pueden dañar las tuberías y sistemas relacionados tales como grupos de tubos, cavidades laterales y cuerpos salientes o inclinados en flujos. Los daños a tubería ponen en riesgo la seguridad de la planta, causan paros, incrementan el mantenimiento y reducen la eficiencia y capacidad.

Los ingenieros del Southwest Research Institute (SwRI) identifican las causas de resonancia acústica por excitación de flujo en sistemas de tuberías y componentes, y desarrollan soluciones de ingeniería con pruebas y análisis de diseño contra la vibración.

Válvulas de Alivio de Seguridad

El flujo que pasa a través de una cavidad de entrada de válvula crea una onda estacionaria, lo que da como resultado ruido y vibración. Se produce un tono similar cuando se sopla aire a través de la boca de una botella de refresco.

Síntomas de la Resonancia Acústica Inducida por Flujos

Frecuentemente ruido presente con altas vibraciones. En casos menos severos, el problema puede ser vibración y ruido molestos. Puede ser importante el mantenimiento y reemplazo de partes de válvulas. En casos severos, las pulsaciones pueden amplificarse a más de 200 psi debido a la resonancia acústica. Puede producirse daño por fatiga a los grupos de tubos y tubos más pequeños.

Causa de la Resonancia Acústica Inducida por Flujos

	Tratamiento del borde de entrada y pulsación desafinante de contro

Se desarrollan vórtices al pasar el flujo por obstrucciones en las cavidades laterales. Estos vórtices pueden generar una pulsación por excitación, o vibración, que puede amplificarse grandemente si se da una resonancia acústica o estructural. Las soluciones requieren minimizar la generación de vórtices o desafinar la resonancia acústica o estructural.

Resultados de la Resonancia Acústica Inducida por Flujos

La resonancia acústica puede causar:

• Vibraciones mecánicas

• Crepitación de válvulas

• Falla por fatiga

• Rozamiento

• Desgaste

• Ruido excesivo

  	Las ondas estacionarias relacionadas con longitudes divisorias de flujos amplificaban la pulsación en un compresor de gasoducto, resultando en daños por fatiga. Un tratamiento de ingeniería para el vértice del divisor redujo la generación de vórtices y las pulsaciones.

Soluciones

Técnicas de medición para identificar respuestas inducidas por el flujo a través de los conjuntos de tubos, cavidades laterales, y cuerpos de inclinación gradual o simulados en las corrientes de flujo. Gracias a su experiencia en monitoreo presencial y remoto, los ingenieros del SwRI pueden identificar rápidamente la resonancia acústica inducida por flujos y sus características, y resolver vibraciones y problemas de ruido inducidos por flujo con válvulas de alivio de seguridad, intercambiadores de calor, generadores de vapor de recuperación térmica (HRSGs), condensadores y divisorias de flujo.

Los ingenieros pueden modificar configuraciones de tubería existente o diseñar nuevas, con base en los resultados de pruebas de campo y simulaciones acústicas. Podemos ofrecer soluciones para diversos sistemas de tubería para plantas de generación de energía y petroquímicas.