Diseño de columnas de un horno cilíndrico vertical para una refinería de petróleo

Abstract

El presente trabajo de investigación titulado "Diseño de Columnas de un Horno Cilíndrico Vertical para una Refinería de Petróleo", ha sido desarrollado con la finalidad de aportar a la ingeniería peruana temas no muy desarrollados en el campo del diseño de ingeniería de estructuras, si bien es cierto existen muchos diseños realizados por ingeniería nacional, no se tiene mucha información acerca del diseño de Hornos Cilíndricos Verticales como equipo crítico en una refinería de petróleo; esta información es muy desarrollada por casas de ingeniería foránea que por terna de patente no son alcanzables, para el desarrollo de esta tesis fue necesaria la recopilación de información de refinerías similares a la analizada y realizar las pruebas finales a través del diseño asistido por computadora (CAD). Esta tesis lo desarrollaremos en los siguientes capítulos: En el capitulo 1, se muestra el panorama y escenario de realizar un cambio de horno cilíndrico vertical debido a las condiciones mostradas por uno instalado el cual terminó su vida útil, mostrando así los puntos críticos del sistema estructural del nuevo horno y el diseño crítico de las columnas tipo W que serán los soportes de toda la estructura. En el capítulo 2, mostramos las diversos tipos, clasificaciones de hornos usados en la industria petrolera vemos también los tipos de soportes estructural es utilizados, así como de sus principales aplicaciones, también, veremos los indicadores financieros, necesarios para la evaluar la rentabilidad del proyecto. En el capítulo 3, explicamos la metodología a utilizar para el planteamiento y diseño de la estructura, también mencionamos las normas y códigos utilizados para el diseño y fabricación más adecuado. En el capítulo 4 realizamos la evaluación económica lomando dos escenario, el primero es desarrollar la ingeniería "Llave en mano" que consiste en elaborar de forma integra el proyecto a través de una casa de ingeniería especializada y el segundo escenario, es realizar una evaluación económica y analizar las posibilidades de realizar el proyecto localmente. Vistos los dos escenarios se toma la segunda opción, porque es adecuado al presupuesto interno, además, el periodo de recuperación de la inversión es de 2,6 años y la rentabilidad del proyecto es aceptable. En el capitulo 5, mostramos los cálculos matemáticos para el diseño de las columnas-soportes del sistema, así como la comprobación mecánica de nuestro diseño con la ayuda del software SolidWorks Simulations, teniendo como parámetros de medición el esfuerzo máximo de Von Mises y el factor de seguridad mínimo del sistema, dichos resultados serán observados a través de un diagrama de colores que serán los indicativos de las zonas criticas, mostraremos el resumen de los resultados obtenidos, analizando las respuestas obtenidas después de hacer el ensayo con la ayuda del software de diseño mecánico.