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Cálculo de Esfuerzos en Tubuladuras (Nozzles)

Las tubuladuras, también denominadas a veces boquillas, y en inglés nozzles, son las uniones de un tubo a un tanque o a un recipiente a presión.  Suelen ser tramos cortos de tubería que terminan en una brida u otro sistema de unión a la tubería que las continúa.

A las tubuladuras les pueden llegar grandes esfuerzos, tanto por el peso de las tuberías y de los fluidos contenidos, como tensiones térmicas producidas al dilatarse y contraerse las líneas de tubería que llegan al recipiente.  Estas tensiones se trasladarán a la unión del tubo con el cuerpo del recipiente.

Un buen diseño de la instalación, con soportes adecuados de las tuberías y uniones flexibles o liras para compensar la dilatación, reducirá o incluso eliminará las cargas puntuales sobre el recipiente a presión. Pero estos elementos son caros, requieren mantenimiento y a veces son poco compatibles con algunos entornos y fluidos.

En caso de no poderse reducir o eliminar estas cargas, el Reglamento de Equipos a Presión 2014/68/EU nos exige en el Anexo I, Requisitos Esenciales de Seguridad; tenerlas en cuenta y por tanto calcularlas.

Para ello uno de los métodos que se emplean tradicionalmente en la industria son los boletines del WRC (Welding Research Council), concretamente los WRC-#107, WRC-#297 y WRC-#537.  También se usan modelos FEM, de cálculo por elementos finitos de la intersección del cuerpo con la tubuladura.

Desde Blaw Engineering hemos ayudado a algunos de nuestros clientes empleando estas técnicas de cálculo de esfuerzos en tubuladuras (Nozzles).  En concreto hemos calculado esfuerzos en tubuladuras para proyectos de ingeniería de equipos a presión.  También hemos ayudado a demostrar mediante cálculo la resistencia y robustez de los diseños de nuestros clientes, haciéndoles ganar importantes contratos frente a competidores con diseños no calculados y menos resistentes.