Pruebas realizadas por la Industria del Gas

Durante el periodo de Julio de 2010 a Mayo de 2011 se probó la resistencia de PipeMedic™ para la reparación de tuberías de acero contenedoras de gas natural. Estas pruebas fueron dirigidas por el Instituto de Tecnología del Gas (GTI).

Los diámetros de las tuberías para las 3 pruebas fueron de 6, 12, y 16 pulgadas. En todos los casos se usaron de dos a tres capas de laminados de fibra de vidrio o carbono PipeMedic™ para unir una interrupción o apertura de 24 pulgadas a lo largo de la tubería de acero existente; la apertura intentó representar alguna conexión "T" o alguna conexión que goteaba y que no fuera a ser usadas más.

El resumen de la ejecución de la prueba y un enlace para ver el informe completo se presentan en la parte inferior:

Resumen de ejecución:

Las pruebas de presión hidrostática fueron realizadas con secciones de tubería de FRP PipeMedic™. Las secciones probadas consistían en tubos de acero de 6, 12, y 16 pulgadas de diámetro y 24 pulgadas de sección libre donde solamente se colocaron los compuestos tubulares de PipeMedic. Los revestimientos curados en sitio (por sus siglas en inglés CIP) fueron instalados dentro de las tuberías y fueron probados juntos mediante presión hidrostática.

la presión hidrostática fue incrementada cada dos horas en incrementos de 50 psig hasta llegar a alcanzar los 250 psig lo cual demostró al final de la prueba que ya teniendo los 250 psig de presión, los revestimientos de FRP PipeMedic soportaban esta misma sin presentar gotera alguna.

Los requerimientos para los sistemas de CIP como se especifican en la ASTM F-2207 standard incluyen la realización de las pruebas a presiones no menores de que el doble de la certificación MAOP de la tubería a un mínimo de una hora sin gotear. Para tuberías de gas operando a presiones mayores de 60 psig, superando la prueba anterior se puede coincidir en que las secciones compuestas pueden soportar presiones de hasta cuatro veces la presión de trabajo sin presentar fuga alguna.

Las deformaciones unitarias de las secciones de PipeMedic™ fueron monitoreadas usando un dispositivo especial. Las medidas de las deformaciones de los dos compuestos de PipeMedic™ utilizados en el programa resultaron de la siguiente manera:
- En el tubo de 16 pulgadas, se probaron tres capas de FRP de Carbono PipeMedic™ tipo PC26.16. A una presión máxima de 250 psig, las deformaciones máximas en la circunferencia fueron de 0.2 porciento.
- En los tubos de 12 y 6 pulgadas, se probaron dos capas de FRP de fibra de vidrio PipeMedic™ tipo PG16.15. A una presión de 250 psig, las deformaciones máximas en la circunferencia fueron de 0.75 y 0.31 porciento para las tiras de FRP de los tubos de 12 y 6 pulgadas respectivamente.

Se llevó a cabo un estimado de la fuerza aplicada a la circunferencia (SH) en cada tubo. Para el espesor de pared del tubo t, la fuerza aplicada actuando circunferencialmente en el diámetro del tubo D debido a la presión P se determina mediante la fórmula de Barlow:

SH = PD/2t

La tabla 1 muestra los resultados de las deformaciones y esfuerzos circunferenciales a una presión de 250 psig en comparación con los esfuerzos y deformaciones últimas del material de FRP.

Table 1 - Esfuerzos y deformaciones circunferenciales de la sección tubular del material compuesto FRP
Diámetro
Tubo
(plg)
Compuesto de
PipeMedic™
No. de
capas
Deformación
circunferencial
(%)
Deformación
última del
material (%)
Esfuerzos
circunferenciales
(psi)
Resistencia a
la tensión
(psi)
16
Carbono
3
0.2
0.85
26,641
101,000
12
Vidrio
2
0.75
1.31
28,846
62,000
6
Vidrio
2
0.32
1.31
134,423
62,000

El FRP de carbono de PipeMedic™ del tubo de 16 pulgadas es un material de gran resistencia. Cabe destacar que en esta prueba de presión la resistencia con 3 capas del compuesto no excedia ni siquiera el 25 porciento de la resistencia con la que cuenta el material.

El material de FRP de carbono de PipeMedic™ era demasiado rígido para el uso en los tubos de diámetro pequeño, razón por la cual se usó la fibra de vidrio más flexible de PipeMedic para las tuberías más pequeñas de 12 y 6 pulgadas. Las dos capas del laminado de FRP en la tubería de 12 pulgadas tuvo esfuerzos en la circunferencia cerca del 45 porciento de la resistencia a la tensión del material. Los esfuerzos en la circunferencia del material compuesto se puede reducir usando más capas del compuesto de fibra de vidrio para alcanzar un nivel de esfuerzos que se compare al de la fibra de carbono rígida.

El compuesto de PipeMedic™ está previsto para proporcionar una sección libre al extenderse en toda la sección transversal de la red de tubería de hierro, especialmente en las goteras. Este proceso permite el uso de revestimientos curados en sitio (CIP) para la rehabilitación de tuberías sin la necesidad de remover accesorios. Dado que los sistemas de revestimientos curados en sitio se basan en la integridad estructural de la tubería, la sección de PileMedic actúa de manera similar al tubo de transporte original cumpliendo con lo requerimientos de la ASME B31.8. el programa de pruebas evaluó los requerimientos de presión de la sección ASME. Otros requerimientos para el sistema, como su rendimiento a largo plazo y resistencia química, no se evaluaron en este programa de pruebas.

Informe de las pruebas:

Para imprimir una copia del reporte completo de las pruebas disponible en pdf, porfavor de click aquí.