Análisis estructural dinámico mediante simulación numérica de sistema contra incendios del muelle Bayovar

Abstract

En la industria el montaje de equipos y máquinas se realiza, normalmente, sobre estructuras de acero. Como resultado de su operación se generan fuerzas y momentos que son transmitidos a las estructuras portantes, pudiendo en algunos casos producir niveles de vibración no deseados. Las vibraciones tradicionalmente han sido asociadas a fallas en las máquinas, por lo que son consideradas indeseables. En tal sentido es necesario realizar un análisis vibracional de la estructura portante con la finalidad de evitar, a futuro, niveles de vibración, ruido y daños estructurales. El estudio de las frecuencias y los modos de vibración en máquinas es de suma importancia en la etapa de diseño. Sin embargo, cuando las máquinas ya se encuentran trabajando sobre estructuras existentes, generando niveles de vibración inadmisibles de acuerdo con norma, se vuelve de vital importancia realizar una evaluación, para solucionar problemas de diseño y de esta forma establecer la causa de fallas crónicas y de mal funcionamiento. La presente investigación estará dirigida a determinar la causa de los problemas vibracionales que se vienen presentando en la casa de máquinas del Sistema Contra Incendio del Muelle del Terminal Bayóvar, ubicado en la ciudad de Sechura, a 50 Km. al sur del departamento de Piura, al noroeste del Perú. La casa de máquinas del Sistema Contra Incendio del Muelle del Terminal Bayóvar actualmente está equipada con una bomba vertical de 2000 GPM, la cual es accionada a 1800 rpm, a través de un árbol de transmisión y una caja de transferencia de velocidades, por un motor de combustión interna diesel de 500 HP. La casa de máquinas se encuentra soportada por una estructura en voladizo la cual está constituida por dos armaduras triangulares que se encuentran rígidamente unidas a dos pilotes del muelle. Entre las armaduras se tienden vigas tipo celosía que a su vez soportan un emparrillado de acero sobre el cual se encuentra cimentada la casa de máquinas. Se determinarán las principales causas y parámetros a considerar en los problemas de vibraciones; para luego evaluar el efecto de las vibraciones sobre la casa de máquinas. El proceso de análisis contempla, el modelamiento de la casa de máquinas en un programa de cálculo por elementos finitos, para lo cual utilizaremos el programa NX Nastran v10.1.0 para Windows desarrollado por Siemens PLM Software. Además, se realizará la validación del citado modelo con datos obtenidos en campo.