Especificaciones Técnicas para Desprendimiento de Vórtices
Vibraciones
Especificaciones técnicas para Desprendimiento de Vórtices o Vortex Shedding
La interferencia ortogonal de elementos esbeltos a un flujo de viento puede ser causante de patrones de flujo no permanente, esto es debido al desprendimiento de vórtices a sotavento. Cuando este fenómeno induce vibraciones normales al eje longitudinal de la interferencia se conoce como Vibraciones inducidas por Vórtices.
El fenómeno aerodinámico del Vortex Shedding (problemas de vibraciones) se ha producido históricamente en un número sustancial estructuras esbeltas. Este tipo de fenómenos dinámicos merece un análisis meticuloso en las fases de proyecto de equipos verticales y edificios relevantes porque puede producir comportamientos no deseados en las estructuras.
Se han utilizado los resultados del análisis realizado para múltiples torres existentes en refinerías y complejos existentes a día de hoy. Para estas columnas se han construido modelos de elementos finitos representativos de su geometría, rigidez y de su distribución de masas con el fin de extraer el contenido del análisis modal para el cálculo preciso de desplazamientos y fuerzas. Este análisis ha incluido las distintas situaciones para los equipos: modelos corroído-no corroído, y modelos simplificados de distribución geométrica y masas. Estos modelos de elementos finitos nos han permitido evaluar la eficacia de los criterios de filtrado que se han incorporado en las especificaciones técnicas.
Para cada una de las conclusiones que se han contemplado se ha realizado un análisis del estado del arte del fenómeno en bibliografía, así como de las principales normas americanas (incluida la canadiense) y europea. Se ha generado un documento armonizado entre normativa, estudios existentes y resultados analíticos obtenidos.
Con el fin de evitar la aparición de fenómeno dinámico del Vortex Shedding en los equipos a instalar en sus refinerías, REPSOL ha confiado a DYNAMIS la redacción parcial de unas nuevas especificaciones técnicas que contemplen este fenómeno y que permitan tenerlo en cuenta de forma analítica con criterios adecuados.
En paralelo se han desarrollado los métodos y estrategias de mitigación para equipos existentes que sufren el fenómeno por diseños originales con una concepción inadecuada o amortiguamientos materiales anormalmente bajos (arriostramientos, amortiguadores de masa sintonizados TMD, amortiguadores de líquido sintonizados TLD…).
