DISEÑO Y CALCULO DE RECIPIENTES A PRESION BAJO ESPECIFICACIONES DEL CODIGO ASME SECCION VIII DIVISION 1 ______________________________________________________________________________.

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1 DISEÑO Y CALCULO DE RECIPIENTES A PRESION BAJO ESPECIFICACIONES DEL CODIGO ASME SECCION VIII DIVISION 1 ______________________________________________________________________________ INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESIME AZCAPOTZALCO Academia de Proyecto Por: Ing. Francisco Rodríguez Lezama

2 REGLAS PARA LA CONSTRUCCION DE RECIPIENTES A PRESION
ASME BOILER AND PRESSURE VESSEL CODE AN INTERNATIONAL CODE Sección VIII REGLAS PARA LA CONSTRUCCION DE RECIPIENTES A PRESION ______________________________________________________________________________ INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESIME AZCAPOTZALCO Academia de Proyecto Por: Ing. Francisco Rodríguez Lezama

3 Partes de un recipiente a presión
Anillos Atiesadores Soportes Cabezal Cuerpo o envolvente ______________________________________________________________________________ INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESIME AZCAPOTZALCO Academia de Proyecto Por: Ing. Francisco Rodríguez Lezama

4 PROCEDIMIENTO DE DISEÑO DE RECIPIENTES A PRESION
Inicio Análisis de datos de diseño Análisis de espesores mínimos requeridos PROCEDIMIENTO DE DISEÑO DE RECIPIENTES A PRESION Análisis de rigidez del tanque No Espesores mínimos cumplen con la condición de diseño Si Elaboración de planos Procura materiales Prueba hidrostática Fabricación ______________________________________________________________________________ INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESIME AZCAPOTZALCO Academia de Proyecto Por: Ing. Francisco Rodríguez Lezama

5 UG-16: General. Diseño Con algunas excepciones, el mínimo espesor permitido para cuerpos y cabezales luego de formado e independientemente de la forma es 1/16 pulg (1.5mm), excluido el espesor por corrosión El espesor mínimo no se aplica a laminas de transferencia de calor o intercambiadores tipo placas. El espesor mínimo no aplica al tubo interno de intercambiadores de calor tubos concéntricos ni tampoco a intercambiadores de tubo y coraza, donde la tubería pertenece NPS 6 (DN 150). El mínimo espesor para corazas y cabezales para calderas de vapor deberá ser ¼ pulg (6mm), excluyendo el espesor por corrosión. El mínimo espesor para corazas y cabezales para servicio de aire comprimido, servicio de vapor y servicio de agua construidos con materiales de la tabla UCS-23 debe ser 3/32 pulg (2.4mm), excluyendo el espesor por corrosión. El mínimo espesor para corazas y cabezales para calderas de vapor deberá ser ¼ pulg (6mm), excluyendo el espesor por corrosión. El mínimo espesor para corazas y cabezales para servicio de aire comprimido, servicio de vapor y servicio de agua construidos con materiales de la tabla UCS-23 debe ser 3/32 pulg (2.4mm), excluyendo el espesor por corrosión. ______________________________________________________________________________ INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESIME AZCAPOTZALCO Academia de Proyecto Por: Ing. Francisco Rodríguez Lezama

6 UG-17: Métodos de fabricación en conjunto
La división solo indica las ecuaciones necesarias para el calculo del espesor requerido de componentes básicos (cilindros, esferas, fondos, etc.) sometidos a presión interna o externa y deja completa libertad al diseñador para escoger procedimientos en busca de determinar los esfuerzos causados por otras cargas (peso propio, contenido, viento, terremotos, soportes). UG-17: Métodos de fabricación en conjunto Un recipiente puede ser diseñado y construido combinando métodos de fabricación previstos en esta división (UB, UF, UW). El recipiente esta limitado al servicio permitido por el método de fabricación que tenga los requerimientos mas restrictivos. ______________________________________________________________________________ INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESIME AZCAPOTZALCO Academia de Proyecto Por: Ing. Francisco Rodríguez Lezama

7 UG-20: Temperatura de diseño
Máxima: la temperatura máxima utilizada , no debe ser menor que la temperatura media a través del espesor (salvo excepciones en UW-2 y apéndice 3-2) Esta temperatura puede ser determinada por calculo o mediciones de equipos en sirvió en condiciones de operación equivalente. Temperaturas de diseño mayores a las establecidas en las tablas UG-23 (máximos valores de esfuerzos admisibles Sección II), no son admitidas. Para recipientes sometidos a presión externa no debe superar se la temperatura dada en las cartas de presión externa (Sección II D). Diferentes zonas de un recipiente pueden tener distintas temperaturas de diseño. En el Apéndice C del código, métodos sugeridos para obtener la temperatura de operación de paredes de recipientes en servicio. Mínima: La temperatura mínima a usar en el diseño debe ser la mas baja en servicio, excepto cuando se permiten temperaturas menores en UCS-66 y/o UCS-160 Para la determinación de esta temperatura debe tenerse en cuenta lo indicado para temperatura máxima y también la mas baja de operación, posibles desvíos en la operación, auto refrigeración, temperatura atmosférica y cualquier otro factor externo. ______________________________________________________________________________ INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESIME AZCAPOTZALCO Academia de Proyecto Por: Ing. Francisco Rodríguez Lezama

8 Presión interna o externa de diseño
UG-22: Cargas Las cargas para ser consideradas en el diseño de recipiente deben incluir las siguientes: Presión interna o externa de diseño Peso del recipiente y contenido, en operación y ensayo (incluye la presión por la columna del liquido) Cargas estáticas de reacción por peso de equipos (motores, maquinaria, recipientes, tubería, revestimientos y aislamiento) Reacciones cíclicas y dinámicas debidas a presión, variaciones térmicas o por equipos montados en el recipiente y cargas mecánicas. Viento, nieve y reacciones sísmicas . Reacciones de impactos como las causadas por choque de fluido. Gradientes de temperatura y expansión térmica. ______________________________________________________________________________ INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESIME AZCAPOTZALCO Academia de Proyecto Por: Ing. Francisco Rodríguez Lezama

9 UG-23: Máximos valores de esfuerzo.
Máximos valores de tensión/esfuerzo admisible para diseño a tracción en distintos materiales son provistos en la subparte 1-Seccion II-Parte D. Un listado de estos materiales se da en las tablas: UCS-23, UNF-23, UHA-23, UCI-23, UCD-23, UHT-23 y ULT-23. ______________________________________________________________________________ INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESIME AZCAPOTZALCO Academia de Proyecto Por: Ing. Francisco Rodríguez Lezama

10 UG-25: Corrosión Se debe prever un sobreespesor suficiente para toda la vida útil planificada para recipientes sometidos a perdida de espesor por corrosión, erosión o abrasión mecánica. El espesor, para la corrosión, no requiere ser igual en todas las partes del recipiente dependiendo de zonas mas propensas. Los recipientes sometidos a corrosión deberán tener una abertura de drenaje, en el punto mas bajo posible del recipiente o una tubería inferior que llegue hasta 6 mm del punto mas bajo Cuando el espesor se ha reducido a un grado peligroso puede aplicarse los agujeros testigo (prohibidos en recipientes de servicios letales). Los agujeros testigo deberán tener un diámetro entre mm y una profundidad no menor del 80% del espesor requerido de una virola sin soldadura de las misma dimensiones y deberán situarse en la superficie opuesta a donde se espera la corrosión. ______________________________________________________________________________ INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESIME AZCAPOTZALCO Academia de Proyecto Por: Ing. Francisco Rodríguez Lezama

11 UG-27: Espesor de recipientes bajo presión interna. Diseño.
Para cuerpos cilíndricos de pared delgada y sin costura sometidos a presión, los esfuerzos circunferenciales son aproximadamente el doble de los esfuerzos longitudinales debidos a la misma solicitación. En la mayoría de los casos el espesor requerido por las formulas del UG-27, basadas en el esfuerzo circunferencial gobiernan el espesor requerido sobre las formulas basadas en los esfuerzos longitudinales. Símbolos Datos t Espesor mínimo de la coraza. pulg (mm) P Presión interna de diseño. psi (kPa) R Radio interno del recipiente. pulg (mm) S Esfuerzo máximo admisible. psi (kPa) E Eficiencia de junta para recipiente cilíndrico o esférico. ______________________________________________________________________________ INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESIME AZCAPOTZALCO Academia de Proyecto Por: Ing. Francisco Rodríguez Lezama

12 Recipientes Cilíndricos
Esfuerzos Circunferenciales: cuando el espesor no excede ½ del radio interno (0.5R), o P no supera 0.385SE, se debe aplicar las siguientes formulas. Esfuerzos longitudinales: Cuando el espesor del recipiente no supera ½ del radio interno o la presión (P) no es mayor que 1.25SE, se debe aplicar las siguientes ecuaciones. Recipientes Esféricos Para diseñar un recipiente cilíndrico, el espesor no debe ser mayor que 0.356R o la presión no debe superar 0.665SE por medio de las siguientes formulas. ______________________________________________________________________________ INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESIME AZCAPOTZALCO Academia de Proyecto Por: Ing. Francisco Rodríguez Lezama

13 UG-27: Espesor de recipientes bajo presión externa. Diseño.
Recipientes cilíndrico (Do/t>10): Paso 1 Asumir un valor para t y determine la relación de L/Do y Do/t Paso 2 Ingrese a la figura G en la Subparte 3-Seccion II, Parte D en el valor de L/Do determinado en el paso 1. Para valores de L/Do mayores que 50 ingrese al cuadro de L/Do=50. Para valores de L/Do menores que 0.05 ingrese el ciadro en un valor de L/Do=0.005. Paso 3 Muévase horizontalmente a la línea por el valor Do/t determinado en el Paso 1. La interpolación puede usarse para valores intermedios de Do/t. Desde dicho punto de la intersección muévase verticalmente (hacia abajo) para determinar el valor del Factor A. ______________________________________________________________________________ INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESIME AZCAPOTZALCO Academia de Proyecto Por: Ing. Francisco Rodríguez Lezama

14 Paso 4 Usando el valor A, ingresar al cuadro de materiales aplicables en Subparte 3-Seccion II-Parte D. Muévase verticalmente hacia la intersección con la línea (material-temperatura) En casos donde el valor de A cae a la derecha de la línea (material/temperatura), asumir una intersección con la proyección horizontal. Para valores A que caen a la izquierda de la línea (material-temperatura) observe el Paso 7 Paso 5 De la intersección obtenida en el paso 4, muévase horizontalmente a la derecha y observe el valor del factor B. Paso 6 Usando el valor B, calcular la presión externa máxima de trabajo (Pa) Paso 7 Para valores de A que caen a la izquierda de la línea (material y temperatura), el valor Pa puede ser calculado mediante

15 Figura G, usado con los valores t, L D
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16 Recipientes Esféricos: El espesor mínimo de una coraza esférica se determinara mediante el siguiente procedimiento. Paso 1 se asume un valor para t y calcule el factor A, usando la siguiente formula. Paso 2 utilizando el valor de A, entrar al grafico aplicable para el material de la Sección II, parte D (curva apropiad para un material en particular se determina de acuerdo a las tablas de tensión admisible. En casos donde el valor de A finaliza a la derecha de la línea (material/temperatura), asumir una intersección con la proyección horizontal ______________________________________________________________________________ INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESIME AZCAPOTZALCO Academia de Proyecto Por: Ing. Francisco Rodríguez Lezama

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18 Paso 3 De la intersección obtenida en el paso 2, muévase horizontalmente a la derecha y observe el valor del factor B. Paso 4 Usando el valor B, calcule el valor máximo de la presión de trabajo (P) usando la siguiente formula Paso 5 Para valores de A, que caen a la derecha de la línea (material, temperatura), el valor de P puede calcularse mediante Paso 6 Compare Pa obtenido en el Paso 4-5. Si Pa es mas pequeño que P, seleccione un valor mayor para t y repita el procedimiento de diseño hasta que se obtenga un nuevo valor Pa que sea mayor o igual que P. ______________________________________________________________________________ INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESIME AZCAPOTZALCO Academia de Proyecto Por: Ing. Francisco Rodríguez Lezama

19 La máxima presión de diseño o la presión externa máxima de trabajo no debe ser menor que la diferencia esperada máxima de la presión de operación que podría existir entre la zona externa e interna del recipiente en cualquier momento. Recipientes para operar bajo presiones de trabajo externas (15 psi) y menores) podrían adoptar el Simbolo Codigo asegurando una titulación con las reglas de presión externa Cuando hay una junta lap longitudinal en una corza cilíndrica o coraza cilíndrica bajo presión externa, el espesor de la coraza debe determinarse por las mismas reglas propuesta, a excepción que 2P se use en vez de Pe los cálculos para el espesor necesario. ______________________________________________________________________________ INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESIME AZCAPOTZALCO Academia de Proyecto Por: Ing. Francisco Rodríguez Lezama

20 UG-30: Anillos Atiesadores
Para calcular las dimensiones adecuadas de los anillos de refuerzo se puede utilizar la Formula Levy para el calculo de colapso de un anillo de sección circular sometido a una presión externa uniforme. Sin embargo, Los anillos atiesadores pueden estar ubicados al interior o exterior de un recipiente. Además, debe ser atado al casco por soldadura o brazing. Variables Momento requerido de la sección del anillo Is Momento de inercia existente I Área de la sección del anillo de refuerzo As Factores determinado A , B Mitad de la distancia entre el centro de la sección del anillo y la próxima línea de soporte Ls ______________________________________________________________________________ INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESIME AZCAPOTZALCO Academia de Proyecto Por: Ing. Francisco Rodríguez Lezama

21 Calcular los momentos Is e I’s, mediante las ecuaciones previas
La idoneidad del momento de inercia para que se considere que actúa como refuerzo se detalla a continuación: Conocido Do, Ls, t; seleccionar un anillo de refuerzo calcular el área de sección As. Luego calcular B mediante: Con B, ingresar a la figura (material del anillo) realizar un desplazamiento horizontal, considerando la temperatura de diseño. Luego, descendemos verticalmente hasta el obtener el valor A. Para valores de B menores de los indicados en el grafico, considerar A=2B/E. Calcular los momentos Is e I’s, mediante las ecuaciones previas Calcular los momentos I e I’, mediante las ecuaciones previas ______________________________________________________________________________ INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESIME AZCAPOTZALCO Academia de Proyecto Por: Ing. Francisco Rodríguez Lezama

22 Obtenido los cálculos, compararemos y determinares su validez
Símbolo Si I>Is El anillo es idóneo Si I<Is Considerar la virola como refuerzo Si I’>I’s El anillo junto al casco (x-refuerzo) es adecuado Si I’<I’s Aumentar la sección del anillo y repetir calculo ______________________________________________________________________________ INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESIME AZCAPOTZALCO Academia de Proyecto Por: Ing. Francisco Rodríguez Lezama

23 La carga radial de la presión del casco, lb/pulg (N/m) es igual a PLs
La soldadura para los anillos atiesadores debe dimensionarse para soportar la carga radial total que se da en el casco (distribuido en los atiesadores) y para compartir las cargas que actúan radialmente a través del anillo causado por cargas externas de diseño. La carga radial de la presión del casco, lb/pulg (N/m) es igual a PLs La carga radial es igual a 0.01PLsDo P, L y Do son definidos en UG-29 Mínima medida de las soldaduras; la medida del filete no debe ser menor que el mas pequeño Espesor de anillo en zona de soldadura Espesor de recipiente en la zona de soldadura ¼ pulg. (6 mm) ______________________________________________________________________________ INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESIME AZCAPOTZALCO Academia de Proyecto Por: Ing. Francisco Rodríguez Lezama

24 UG-32: Cabezales y Secciones formadas
El espesor requerido en las paredes más delgadas para cabezales conformados de Es usual usar planchas de mas espesor para compensar posible reducción de espesor durante el proceso conformado. Tipos de cabezales Cónicos Toriconicos (cono con radio de transición a la parte cilíndrica). Cabezales planos Hemisféricos Elípticos Torisfericos ______________________________________________________________________________ INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESIME AZCAPOTZALCO Academia de Proyecto Por: Ing. Francisco Rodríguez Lezama

25 Espesor mínimo de cabezal, in (mm)
Símbolo t Espesor mínimo de cabezal, in (mm) P Presión interna de diseño, psi (kPa) D Diámetro interno de cabezal Di Diámetro interno de la porción cónica de la cabeza toriconico. Equivale=D-2r(1-Cosα ) r Radio interno, in (mm) S Esfuerzo máximo , psi (kPa) según Tablas UG-23 E Eficiencia de alguna junta en el cabezal L Radio esférico interior, in (mm) α Mitad de ángulo del cono ______________________________________________________________________________ INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESIME AZCAPOTZALCO Academia de Proyecto Por: Ing. Francisco Rodríguez Lezama

26 Cabezales elipsoidal: El espesor requerido para un cabezal de forma semielipsoidal, en la que la mitad del eje menor es igual a ¼ del diámetro interno del cabezal , debe determinarse por medio de las siguientes fórmulas. Una aproximación considerable de un cabezal elipsoidal de 2:1 es aquel con un radio pequeños de 0.17D y un radio esférico de 0.90D ______________________________________________________________________________ INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESIME AZCAPOTZALCO Academia de Proyecto Por: Ing. Francisco Rodríguez Lezama

27 Cabezales Torisféricos: El espesor requerido para este tipo de cabezal en el cual el radio (r) es igual al 6% de radio interno. Y el radio interno equivale al diámetro externo de la falda. Los cabezales torisfericos fabricados con materiales que poseen esfuerzos de tensión que superan los psi (483 Mpa) deben diseñarse usando el valor S que equivale a psi ( kPa) a temperatura del recinto. Y reducirse en proporción ______________________________________________________________________________ INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESIME AZCAPOTZALCO Academia de Proyecto Por: Ing. Francisco Rodríguez Lezama

28 Cabezales hemisféricos: cuando el espesor del cabezal hemisférico no exceda 0.356L, o P no exceda 0.665SE.20 Para cabezales esféricos de mayor espesor, ver formulas en el Apéndice 1-3. Usualmente, el espesor del cabezal hemisférico es aproximadamente igual a la mitad del espesor de un cuerpo cilíndrico ______________________________________________________________________________ INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESIME AZCAPOTZALCO Academia de Proyecto Por: Ing. Francisco Rodríguez Lezama

29 Cabezales cónicos: El espesor requerido para cabezales y cuerpos cónicos, sin radio de transición , con α (α es la mitad del ángulo del cono) que a su vez no debe ser mayor de 30º debe calcularse así: Cabezales Toriconicos: El espesor requerido para la zona cónica de una cabezal toriconico, cual radio knuckle tampoco es menor que el 6% del diámetro externo de la falda del cabezal ni menor que 3 veces el espesor del knuckle, debe determinarse con las formulas anteriores, usando Di por D. ______________________________________________________________________________ INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESIME AZCAPOTZALCO Academia de Proyecto Por: Ing. Francisco Rodríguez Lezama

30 UG-75: Generalidades. Fabricación
La fabricación de los recipientes a presión o de alguna de sus partes deberá cumplir con los requisitos generales aquí indicados y con los requisitos específicos indicados en las subsecciones B y C UG-76: Corte de Chapas y otros materiales de almacén Las chapas, los bordes los fondos y demás partes podrán ser cortadas por medios mecánicos tales como el mecanizado, amolado, aserrado o por arco. Luego del corte por arco , toda la escoria y material fundido debe ser retirado por medios mecánicos antes de continuarse la fabricación. UG-80: Ovalidad permitida en corazas cilíndricas, cónicas y esféricas. Bajo presión inferior: Al finalizar la fabricación, la diferencia entre el diámetro exterior e interior en cualquier sección no deberá exceder el 1% del diámetro nominal de dicha sección ______________________________________________________________________________ INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESIME AZCAPOTZALCO Academia de Proyecto Por: Ing. Francisco Rodríguez Lezama

31 Bajo presión exterior: Al finalizar la fabricación, la diferencia entre el diámetro exterior e interior en cualquier sección no deberá exceder de la desviación máxima permitida según la figura. ______________________________________________________________________________ INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESIME AZCAPOTZALCO Academia de Proyecto Por: Ing. Francisco Rodríguez Lezama

32 UG-84: Ensayo de impacto Charpy
La tenacidad de los materiales es su capacidad de absorber energía durante su deformación plástica. Luego para que un material tenga una tenacidad alta deberá poseer una alta resistencia a la tracción y una alta deformabilidad. Esta prueba de impacto se debe realizar sobre las soldaduras y a todos los materiales que se empleen en la construcción (partes). Para la prueba (ensayo y maquina) se deberá contar con la especificación americana SA-370. La temperatura de la probeta no debe ser superior a la temperatura mínima de diseño ______________________________________________________________________________ INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESIME AZCAPOTZALCO Academia de Proyecto Por: Ing. Francisco Rodríguez Lezama

33 UG-98: Presión máxima de trabajo
La presión máxima de trabajo en un recipiente es la que máxima que puede soportar en la parte superior del recipiente en su posición de operación y a la temperatura especificada para dicha presión. Dicha presión es el menor de los valores de la presión máxima de trabajo calculados para cada una de las parte esenciales del recipiente, teniendo en cuenta las posibles presiones estáticas (columnas de agua) entre la parte considerada y la parte superior del recipiente. La presión máxima de trabajo admisible para una parte determinada de un recipiente a presión, es la máxima interna o externa incluyendo la presión de la columna del liquido existente, determinada por las ecuaciones de esta división y considerando también las posibles cargas alternas (UG-22). ______________________________________________________________________________ INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESIME AZCAPOTZALCO Academia de Proyecto Por: Ing. Francisco Rodríguez Lezama

34 UG-99: Prueba Hidrostática Standard
Una prueba hidrostática debe dirigirse en todos los recipientes luego de: Haber concluido la fabricación, excepto por operaciones que no pudieron efectuarse previo a la prueba como culminación de la soldadura, etc sobre Realizarse todas las examinaciones, excepto por aquellas obligadas luego de la prueba. Excepto lo permitido anteriormente, los recipientes diseñados para presión interna deben estar sujetas a la presión para pruebas hidrostáticas cuales en cada punto de la superficie es igual a 1.3 veces la presión máxima de trabajo Cualquier liquido no-peligroso (a cualquier temperatura) podría usarse para la prueba hidrostática si esta por debajo de su punto de ebullición. Los líquidos que tienen un punto de inflamación menor que 110 ºF (43ºC) ,como los destilados de petróleo, podría usarse solo para pruebas a temperaturas atmosféricas. ______________________________________________________________________________ INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESIME AZCAPOTZALCO Academia de Proyecto Por: Ing. Francisco Rodríguez Lezama

35 Se recomienda que la temperatura del metal durante las prueba se mantenga al menos a 30ºF (17ºC) por encima de la temperatura mínima de diseño pero sin exceder 120ºF (48ºC). Dicho intervalo se requiere para reducir el riego de fractura (Vease UG-20 y UCS-66.2) La presión no debe aplicarse hasta que el recipiente y su contenido estén bajo la misma temperatura. Si la temperatura excede lo permitido 120ºF solo se tendrá que esperar que la temperatura disminuya. Los respiraderos deberán instalarse en los puntos altos del recipiente el cual sea para purgar posibles bolsas de aire mientras que el recipiente es llenado. ______________________________________________________________________________ INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESIME AZCAPOTZALCO Academia de Proyecto Por: Ing. Francisco Rodríguez Lezama

36 UG-100: Prueba Neumática Podrá realizarse esta prueba en sustitución a la hidráulica, siempre cuando: Que estén diseñado y/o soportados para no soportar el peso del agua durante la prueba. Que no puedan ser fácilmente secados y que restos de fluidos sean inadmisibles en el funcionamiento posterior del recipiente Para minimizar riesgos de rotura, se recomienda que la temperatura del metal se mantenga 17 ºC por encima de la temperatura mínima de diseño del metal. La presión se incrementa gradualmente hasta alcanzar la mitad de la presión de prueba. Luego, será aumentada a escalones a relación de 1/10 Se realizara por medio de inspección visual y solo se tolerara fugas excepto en las uniones temporales que serán luego soldadas. ______________________________________________________________________________ INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESIME AZCAPOTZALCO Academia de Proyecto Por: Ing. Francisco Rodríguez Lezama

37 UG-103: Ensayo No-destructivos
Este código, UG, presenta dos tipos de ensayos no destructivos: Examinación de partículas magnéticas APPENDIX 6 Examinación de liquido penetrante APPENDIX 8 UG-116: Marcas Requeridas Cada recipiente a presión debe marcarse con lo siguiente: El símbolo oficial U mostrado sobre los recipientes inspeccionados con la relación a lo expuesto en UG-90 El símbolo oficial UM mostrado sobre los recipientes construidos con relación a lo previsto en U-1 (j) Nombre del fabricante del recipiente Presión máxima de trabajo Temperatura mínima de diseño Numero serie del fabricante Año de construcción ______________________________________________________________________________ INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESIME AZCAPOTZALCO Academia de Proyecto Por: Ing. Francisco Rodríguez Lezama

38 Forma de Estampa Nombre de constructor Presión máxima de trabajo
Temperatura mínima de diseño Numero de serie del fabricante Tipo de construcción Año de construcción ______________________________________________________________________________ INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESIME AZCAPOTZALCO Academia de Proyecto Por: Ing. Francisco Rodríguez Lezama

39 El tipo de construcción usado para el recipiente debe indicarse directamente bajo Símbolo mediante la letra apropiada: los recipientes que tienen Categoría A ,B o C Tipo de Construcción Letras Arc or gas welded W Pressure welded P Brazed B Resistance welded RES Los recipientes que poseen mas de un tipo de construcción deben marcarse para indicar los métodos usados. Cuando un recipiente es destinado para un trabajo y los requerimientos especiales han sido correctamente completados. La codificación apropiada debe ser aplicada como se muestra Tipo de Construcción Letras Servicio letal L UB DF Cuando un recipiente ha sido radiografiado de acuerdo a lo expuesto en UW-11, la marcación debe aplicarse bajo los siguientes códigos: Símbolo Características RT1 RT2 RT3 ______________________________________________________________________________ INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESIME AZCAPOTZALCO Academia de Proyecto Por: Ing. Francisco Rodríguez Lezama

40 UG-118: Métodos de Marcación
Cuando la marcación requerida (UG-116) se aplica directamente al recipiente, se debe estampar con letras y figuras con una altura mínima de 5/16pulg (8mm) Sin embargo, no se hará este marcado cuando el espesor sea menor de 6 mm, pero si el material no es ferroso entonces el espesor mínimo será 13 mm Cuando el recipiente a presión es de pequeño diámetro el tamaño de los caracteres podrá ser menor de acuerdo al cuadro. ______________________________________________________________________________ INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESIME AZCAPOTZALCO Academia de Proyecto Por: Ing. Francisco Rodríguez Lezama

41 UG-119: Placa de Fabricante
Las placas deben usarse sobre recipientes a excepción cuando las marcas cuando se aplican directamente junto con UG-118. Placas requeridas deben localizarse en un lugar sobresaliente sobre el recipiente (UG-116, j) El espesor de la placa debe ser lo suficiente para resistir la distorsión causada por la instalación de la misma y compatible con el método de atadura. El espesor nominal de la placa no debe ser menor que 0.02 pulg (0.5mm). Los caracteres deberán tener una altura mínima de 4 mm y deberán de sobre salir o tener una profundidad de al menos 0.1mm ______________________________________________________________________________ INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESIME AZCAPOTZALCO Academia de Proyecto Por: Ing. Francisco Rodríguez Lezama

42 Soportes para Recipientes
Hay varios métodos que son usados para las estructuras de los recipientes a presión, y los presentamos a continuación: Tipo Faldón Tipo Columna o “pata” Tipo Silletas Tipo Agarradera Tipo Faldón: Uno de los soportes más comunes para sostener recipientes verticales. Este método de apoyo minimiza las tensiones locales al punto de atadura, y la carga es uniformemente distribuida encima de la circunferencia. El uso de faldas cónicas es más caro desde el punto de vista de fabricación, e innecesario para la mayoría de situaciones de diseño. ______________________________________________________________________________ INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESIME AZCAPOTZALCO Academia de Proyecto Por: Ing. Francisco Rodríguez Lezama

43 Tipo Silleta: tanques y recipientes horizontales están sobre, “silletas”. El uso de más de dos silletas depende de los calículos. El Código de ASME especifica que el mínimo ángulo de arco (el ángulo del contacto) es 120º. Las silletas son de acero aunque en raras ocasiones se hacen de concreto. Normalmente un extremo del recipiente es sujetado (apoyo fijo) y el otro superpuesto (apoyo libre). Con el fin de evitar expansiones por variación térmica. Tipo Columna: Las columnas deben espaciarse igualmente alrededor de la circunferencia. Las abrazaderas de la oscilación son los miembros diagonales llamados contraventeos, que transfieren cargas horizontales, pero las contraventeos en cruz, solo trabajan a tensión . ______________________________________________________________________________ INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESIME AZCAPOTZALCO Academia de Proyecto Por: Ing. Francisco Rodríguez Lezama

44 PROBLEMAS DE LA SECCION VIII
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45 Estimación de espesor para recipiente de presión interna
Datos de diseño Valores Diámetro interno (Di) 24 pulg Altura de recipiente (H) 43 pies Presión interna de diseño (P) 200 psi Temperatura (T) 200 ºF Valor de esfuerzo (S) 13800 psi Peso de recipiente 3200 lb Densidad de contenido (g) 70 lb/pie3 Peso de contenido (Wc) 9500 lb Eficiencia de junta (S circunferen.) 0.85 Eficiencia de junta (S longitudin.) 0.65 Momento causado por el viento lb.pulg Material Aplicando lo expuesto en UG-27 (c) ______________________________________________________________________________ INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESIME AZCAPOTZALCO Academia de Proyecto Por: Ing. Francisco Rodríguez Lezama

46 Para dar inicio a diseño del recipiente, se debe considerar 3 casos para determinar el mínimo espesor. Esfuerzos circunferenciales: La siguiente ecuación contabiliza los esfuerzos causados por la presión interna y la carga estática del contenido en el recipiente ______________________________________________________________________________ INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESIME AZCAPOTZALCO Academia de Proyecto Por: Ing. Francisco Rodríguez Lezama

47 Esfuerzos longitudinales: La forma general de la ecuación para espesor debido al esfuerzo longitudinal. Para el caso mas severo, la máxima carga se presentara cuando el recipiente se encuentre completamente lleno . Según UG23-d ______________________________________________________________________________ INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESIME AZCAPOTZALCO Academia de Proyecto Por: Ing. Francisco Rodríguez Lezama

48 Esfuerzos de compresión: Esta ecuación es similar a la mostrada anteriormente para longitudinales; sin embargo, el caso critico ocurre sin presión y con el recipiente totalmente lleno. Según: Usando 13800x1.2=16560 (Según UG 23-d) Según UG23-b Según UG23-d El espesor requerido (excluyendo de corrosión) será equivalente a pulg. Donde prima los esfuerzos longitudinales ______________________________________________________________________________ INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESIME AZCAPOTZALCO Academia de Proyecto Por: Ing. Francisco Rodríguez Lezama

49 Diseño de anillo atiesador para un recipiente a presión externa
Datos de diseño Valores Diámetro externo (Do) 169 pulg Espesor de recipiente (t) pulg Distancia entre soportes (Ls) 40 pulg Presión externa (P) 15 psi Temperatura (T) 700 ºF Material Casco (SA285), anillo (SA36) Aplicando lo expuesto en UG-29 (a) Para ilustrar el procedimiento Usando el valor determinado, el momento de inercia en conjunto es aproximadamente 8 pulg4. ______________________________________________________________________________ INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESIME AZCAPOTZALCO Academia de Proyecto Por: Ing. Francisco Rodríguez Lezama

50 El factor B será: Ingresar al lado derecho de la tabla (CS-2) y luego trasladar horizontalmente a la izquierda de la línea de los materiales (a 700ºF). Luego, descender y hallar el valor A=0.0004 Este valor del momento de inercia es mucho mayor que el provisto por la sección previamente seleccionada. Además, una nueva forma debe seleccionarse o el método de atadura al recipiente debe ser cambiado. Para nuestro propósito, se escoge una barra rectangular (2pulgx3.75pulg). Asi, proporciona un As=7.5 pulg2 y Is=16.57 pulg4. ______________________________________________________________________________ INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESIME AZCAPOTZALCO Academia de Proyecto Por: Ing. Francisco Rodríguez Lezama

51 Hallando B, remplazando con los nuevos valores:
Como el momento de inercia requerido de pulg2 es menor que el existente pulg2, el anillo de refuerzo es el indicado. ______________________________________________________________________________ INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESIME AZCAPOTZALCO Academia de Proyecto Por: Ing. Francisco Rodríguez Lezama

52 Recipiente cilíndrico bajo presión externa
Una torre de destilación fraccionada con 14 pies ( mm) de diámetro interior y 21 pies ( mm) de longitud y con bandejas de fraccionamiento apoyadas en anillos soldados al casco cilíndrico separados por 39 pulg. La presión de diseño es de 15 psi (103.4 kPa) y temperatura de diseño a 700 ºF (371 ºC). Usando material acero al carbono SA-285. Determine el espesor requerido para la operación. ______________________________________________________________________________ INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESIME AZCAPOTZALCO Academia de Proyecto Por: Ing. Francisco Rodríguez Lezama

53 Variables Diámetro interno (Di) 14 pies Espesor de recipiente (t) pulg Distancia de soportes (Ls) 39 pulg Presión externa (P) 15 psi Temperatura (T) 700 ºF Material Casco (SA285) Aplicando lo expuesto en UG-29 (a) Asumir un espesor, t= pulg. Además, ya asumido, el Diámetro externo es Do=168,625 Ingresar a la Figura G, observando el valor trasladarse horizontalmente hacia la línea Do/t. Ingresar a la Figura CS-2 en el valor de A y moverse verticalmente a la línea del material (a 700ºF) ______________________________________________________________________________ INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESIME AZCAPOTZALCO Academia de Proyecto Por: Ing. Francisco Rodríguez Lezama

54 L/Do Do/t A=0.0005 ______________________________________________________________________________ INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESIME AZCAPOTZALCO Academia de Proyecto Por: Ing. Francisco Rodríguez Lezama

55 A=0.0005 B=6100 ______________________________________________________________________________ INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESIME AZCAPOTZALCO Academia de Proyecto Por: Ing. Francisco Rodríguez Lezama

56 La máxima presión de trabajo para el espesor asumido (0.3125 pulg) es
A causa que Pa es mayor que la presión de diseño P (15 psi), el espesor asumido se estima correcto ______________________________________________________________________________ INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESIME AZCAPOTZALCO Academia de Proyecto Por: Ing. Francisco Rodríguez Lezama

57 Cabezal Semiesférica Datos de diseño Valores Diámetro interno (Di)
14 pies Espesor de recipiente (t) pulg Distancia de soportes (Ls) 40 pulg Presión externa (P) 15 psi Temperatura (T) 700 ºF Material Casco (SA285) Aplicando lo expuesto en UG-33 (c) Asumir el espesor de cabezal t ( pulg). Y calcular el valor del factor A: Ingresar a la Figura CS-2 con el valor A y trasladarse verticalmente por la línea de temperatura Moverse horizontalmente hacia la derecha y leer el valor de B (5200) ______________________________________________________________________________ INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESIME AZCAPOTZALCO Academia de Proyecto Por: Ing. Francisco Rodríguez Lezama

58 A= B=5200 ______________________________________________________________________________ INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESIME AZCAPOTZALCO Academia de Proyecto Por: Ing. Francisco Rodríguez Lezama

59 La máxima presión externa de trabajo para el cabezal asumido es:
A causa que Pa (19.23) es mayor que la presión externa de diseño P (15 psi), el espesor asumido pulg- se estima correcto ______________________________________________________________________________ INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESIME AZCAPOTZALCO Academia de Proyecto Por: Ing. Francisco Rodríguez Lezama

60 ______________________________________________________________________________
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61 UW 2 Las categorías B y C deberá ser el número (1) o (2)
Juntas de la categoría D plena penetración se extiende a través de todo el espesor de la pared del cuerpo o en la pared de la boquilla. ______________________________________________________________________________ INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESIME AZCAPOTZALCO Academia de Proyecto Por: Ing. Francisco Rodríguez Lezama

62 La categoría B serán de tipo Nº (1) o Nº (2)
Todas las juntas de la categoría Nº A Tipo (1) las juntas de la categoría C serán soldaduras de penetración completa ______________________________________________________________________________ INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESIME AZCAPOTZALCO Academia de Proyecto Por: Ing. Francisco Rodríguez Lezama

63 Todas las uniones soldadas a tope serán plenamente de radiografiadas
prueba hidrostática y prueba neumática de acuerdo con las especificaciones del material de aplicación examen de ultrasonido o no destructivo debe ser de sensibilidad suficiente para detectar la superficie muescas de calibración en cualquier dirección ______________________________________________________________________________ INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESIME AZCAPOTZALCO Academia de Proyecto Por: Ing. Francisco Rodríguez Lezama

64 ______________________________________________________________________________
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65 uniones soldadas en la categoría A se hará de conformidad con el Nº (1) de la tabla UW-12
las juntas soldadas en la Categoría B, cuando el espesor es superior a 5 / 8 de pulgada ( 16 mm), se hará de conformidad con el tipo Nº (1) o Nº (2) de la tabla UW-12 ______________________________________________________________________________ INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESIME AZCAPOTZALCO Academia de Proyecto Por: Ing. Francisco Rodríguez Lezama

66 UW 3 requisitos especiales, que se basan en el servicio, el material y el grosor, no se aplican a todas las juntas soldadas, sólo las juntas a las que se aplican requisitos especiales se incluyen en las categorías A, B, C y D. ______________________________________________________________________________ INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESIME AZCAPOTZALCO Academia de Proyecto Por: Ing. Francisco Rodríguez Lezama

67 Categoría A. longitudinal de uniones soldadas en el cuerpo principal, transiciones de diámetro, o boquillas, uniones circunferenciales soldadas las cabezas hemisféricas de los depósitos principales ______________________________________________________________________________ INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESIME AZCAPOTZALCO Academia de Proyecto Por: Ing. Francisco Rodríguez Lezama

68 Categoría B. uniones soldadas circunferenciales en el depósito principal, transiciones de diámetro, incluyendo las juntas entre la transición y el cilindro, uniones soldadas circunferenciales conectadas que forman la tapa hemisférica de los depósitos, las transiciones de diámetro, a las boquillas. ______________________________________________________________________________ INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESIME AZCAPOTZALCO Academia de Proyecto Por: Ing. Francisco Rodríguez Lezama

69 Categoría C, Uniones soldadas las bridas, placas tubulares.
Categoría D. Las juntas soldadas uniendo boquillas al cuerpo principal, a las esferas, a las transiciones de diámetro, a los tapas. *el ángulo α no será superior a 30 grados ______________________________________________________________________________ INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESIME AZCAPOTZALCO Academia de Proyecto Por: Ing. Francisco Rodríguez Lezama

70 UW 5 Los materiales utilizados para partes a presión deberán demostrar la calidad de soldar. Las piezas no sometidas a presión deberá ser probada la calidad soldable De conformidad con UG-10, UG-11, UG-15, o UG-93 ______________________________________________________________________________ INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESIME AZCAPOTZALCO Academia de Proyecto Por: Ing. Francisco Rodríguez Lezama

71 El procedimiento de soldadura sólo debe ser calificado una vez por un análisis químico o mecánico para materiales no especificados no permitidas en esta División. Para materiales que no se puede identificar puede ser demostrada su calidad soldable mediante la elaboración de pruebas de soldadura para cada pieza de material no identificado que vaya a ser utilizado. ______________________________________________________________________________ INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESIME AZCAPOTZALCO Academia de Proyecto Por: Ing. Francisco Rodríguez Lezama

72 Dos materiales de especificaciones diferentes se pueden unir mediante soldadura si se cumplen los requerimientos de la Sección IX, QW-250. ______________________________________________________________________________ INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESIME AZCAPOTZALCO Academia de Proyecto Por: Ing. Francisco Rodríguez Lezama

73 Materiales ferríticos y los aceros austeníticos tipo SA-240 Tipo 304, 304L, 316 y 316, SA-182 F304, F304L, F316, y F316L, SA-351 CF3, CF3A, CF3M, CF8, CF8A y CF8M podrán ser soldados por ELECTROSLAG o ELECTROGAS ______________________________________________________________________________ INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESIME AZCAPOTZALCO Academia de Proyecto Por: Ing. Francisco Rodríguez Lezama

74 UW 9 Diseño de uniones soldadas
Los tipos de uniones soldadas permitidas en los procesos de soldadura por arco y gas están listados en la Tabla UW-12, junto con el espesor de la placa limitante permitidos para cada tipo. Las dimensiones y la forma de los bordes a unir deberán ser tales que permitan la fusión completa y la penetración conjunta completa ______________________________________________________________________________ INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESIME AZCAPOTZALCO Academia de Proyecto Por: Ing. Francisco Rodríguez Lezama

75 Transiciones cónicas. Una transición cónica que tiene una longitud no inferior a tres veces el desplazamiento entre las superficies adyacentes de las secciones colindantes, como se muestra en la figura. UW-9. La soldadura a tope puede ser parcial o totalmente en la sección cónica o adyacentes a ella. ______________________________________________________________________________ INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESIME AZCAPOTZALCO Academia de Proyecto Por: Ing. Francisco Rodríguez Lezama

76 Las soldaduras de filete se añadirán donde sea necesario para reducir la concentración de esfuerzos.
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77 Los tanques compuestos por dos o más placas tendrán los centros de las uniones soldadas longitudinales adyacentes escalonadas o separados por una distancia de por lo menos cinco veces el espesor de la placa más gruesa. Para las juntas espaciadas, la superficie de superposición no será inferior a cuatro veces el espesor de la placa interna. ______________________________________________________________________________ INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESIME AZCAPOTZALCO Academia de Proyecto Por: Ing. Francisco Rodríguez Lezama

78 UW 11 Exámenes radiográficos
todas las soldaduras a tope en los tanques en los que el espesor nominal en la unión soldada excede 1 1/2 pulgadas (38 mm). categorías B y C de soldadura a tope en las boquillas no excedan 1 1/8 pulgadas (29 mm) de espesor de pared no requieren un examen radiológico. ______________________________________________________________________________ INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESIME AZCAPOTZALCO Academia de Proyecto Por: Ing. Francisco Rodríguez Lezama

79 Categoría A y B soldaduras de conexión entre las partes tanque o tapas
Categoría de soldaduras B o C que se intersecan con soldaduras de Categoría A. ______________________________________________________________________________ INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESIME AZCAPOTZALCO Academia de Proyecto Por: Ing. Francisco Rodríguez Lezama

80 Examen ultrasónico se puede sustituir la radiografía de la costura de un recipiente a presión si la construcción del tanque no permite interpretar radiografías de conformidad con los requisitos ______________________________________________________________________________ INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESIME AZCAPOTZALCO Academia de Proyecto Por: Ing. Francisco Rodríguez Lezama

81 No se requiere examen radiográfico de uniones soldadas cuando la parte tanque o recipiente está diseñada para una presión externa solamente, o cuando el diseño conjunto cumple con la UW-12 Soldaduras de materiales ferríticos con cualquier paso mayor que 1 1/2 pulgadas (38 mm) será examinado por ultrasonido en toda su longitud ______________________________________________________________________________ INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESIME AZCAPOTZALCO Academia de Proyecto Por: Ing. Francisco Rodríguez Lezama

82 ______________________________________________________________________________
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83 Para el examen radiográfico y ultrasonidos de soldaduras a tope, la definición de espesor nominal de la junta soldada en cuenta será el espesor nominal de la más delgada de las dos partes unidas. ______________________________________________________________________________ INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESIME AZCAPOTZALCO Academia de Proyecto Por: Ing. Francisco Rodríguez Lezama

84 UW12 Tabla UW-12 da la eficiencia (E) conjunta para ser utilizados en las fórmulas de la División de las juntas ______________________________________________________________________________ INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESIME AZCAPOTZALCO Academia de Proyecto Por: Ing. Francisco Rodríguez Lezama

85 ______________________________________________________________________________
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86 ______________________________________________________________________________
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87 La calidad de las soldaduras, usada en los tanques o sus partes deberán probarse como sigue: Las probetas deberán ser representativas de la soldadura de producción, por cada tanque. Pueden ser retirados del cuerpo en sí mismo o de una prolongación de la cáscara incluida la junta longitudinal, o, en el caso de los tanques que no incluya una junta longitudinal, se realizará una prueba del mismo material y grosor que el tanque ______________________________________________________________________________ INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESIME AZCAPOTZALCO Academia de Proyecto Por: Ing. Francisco Rodríguez Lezama

88 UW 13 th =espesor nominal de la cabeza, pulg (mm)
tp = distancia mínima de la superficie exterior de la cabeza plana al borde de la preparación de la soldadura medido como se muestra en la figura. UW-13.2 pulgadas (mm) ts = espesor nominal del cuerpo pulgadas (mm) ______________________________________________________________________________ INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESIME AZCAPOTZALCO Academia de Proyecto Por: Ing. Francisco Rodríguez Lezama

89 ______________________________________________________________________________
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90 La soldadura a tope y soldadura de filete deberán estar diseñados para tener cortante de 1.5 veces el diferencial máxima de presión que puede existir. El valor de tensión admisible para la soldadura a tope será del 70% del valor de la tensión para el material del depósito y para filete de 55%. ______________________________________________________________________________ INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESIME AZCAPOTZALCO Academia de Proyecto Por: Ing. Francisco Rodríguez Lezama

91 ______________________________________________________________________________
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92 Para los anillos guías de las bridas la suma de a y b no será inferior a tres veces el espesor nominal de pared adyacente sometida a presión. ______________________________________________________________________________ INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESIME AZCAPOTZALCO Academia de Proyecto Por: Ing. Francisco Rodríguez Lezama

93 ______________________________________________________________________________
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94 Para las placas tubulares de apoyo: a + b no menos de 2ts, c no menos de 0.7ts o 1.4tr, el que sea menor. Para las placas de tubos sin apoyo: a + b no menos de 3ts, c no menos de ts o 2tr, el que sea menor. La dimensión b es producida por la preparación de la soldadura y se verificará después de encajar y antes de la soldadura. ______________________________________________________________________________ INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESIME AZCAPOTZALCO Academia de Proyecto Por: Ing. Francisco Rodríguez Lezama

95 Para otros componentes, la suma de a y b no será inferior a dos veces el espesor nominal de la parte sometida a presión. ______________________________________________________________________________ INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESIME AZCAPOTZALCO Academia de Proyecto Por: Ing. Francisco Rodríguez Lezama

96 la tensión de ranura 74% corte de ranura 60% corte en el filete 49%
UW 15 La fuerza de soldaduras de ranura se basará en la superficie sometida a cortante o tensión. La fuerza de las soldaduras de filete se basará en la superficie sometida a cortante Porcentajes de los valores de tensión para el material del tanque. la tensión de ranura 74% corte de ranura 60% corte en el filete 49% ______________________________________________________________________________ INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESIME AZCAPOTZALCO Academia de Proyecto Por: Ing. Francisco Rodríguez Lezama

97 UW16 boquillas, conexiones, refuerzo forman una categoría D unión soldada entre la boquilla (o en otra unidad ) y la casco, la tapa, etc ______________________________________________________________________________ INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESIME AZCAPOTZALCO Academia de Proyecto Por: Ing. Francisco Rodríguez Lezama

98 Radio = 1 / 8 de pulgada (3,2 mm) como mínimo radio
Do = diámetro exterior del cuello o tubo conectado mediante soldadura en el interior de la casco del tanque, pulg (mm) G = juego radial entre el agujero en la pared del recipiente y el diámetro exterior del cuello de la boquilla o el tubo, pulg (mm) Radio = 1 / 8 de pulgada (3,2 mm) como mínimo radio ______________________________________________________________________________ INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESIME AZCAPOTZALCO Academia de Proyecto Por: Ing. Francisco Rodríguez Lezama

99 t = espesor nominal del recipiente o tapa, in (mm)
r1 = mínimo dentro de radio de la esquina, el menor de 1/4T o 3 / 4 pulgadas (19 mm) t = espesor nominal del recipiente o tapa, in (mm) tn = espesor nominal de pared de la boquilla, pulg (mm) tw = dimensión de las soldaduras (filete de un solo bisel, o simple-J), medido como se muestra en la figura 16.1 ______________________________________________________________________________ INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESIME AZCAPOTZALCO Academia de Proyecto Por: Ing. Francisco Rodríguez Lezama

100 te = espesor de la placa de refuerzo
tmin = el menor entre 3/4 pulgadas (19 mm) o el espesor de la más fina de las partes unidas por un filete de un solo bisel o simple-J de soldadura, pulg (mm) tc = no será inferior al menor entre 1/4 de pulgada (6 mm) ó 0.7 tmin * t1 o t2= no menos que el más pequeño entre 1/4 de pulgada (6 mm) ó 0.7tmin. ______________________________________________________________________________ INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESIME AZCAPOTZALCO Academia de Proyecto Por: Ing. Francisco Rodríguez Lezama

101 Boquillas unidas a una pared del tanque se unen por soldadura de penetración completa.(a, b, c, d y e) Placas de refuerzo en el casco serán adosadas al casco por penetración completa Véase la figura. UW-16.1 bocetos (a), (b), (c), (d), (e), (f-1), (f-2), (f-3), (f-4), (g ), (x-1), (y-1), y (z-1) ______________________________________________________________________________ INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESIME AZCAPOTZALCO Academia de Proyecto Por: Ing. Francisco Rodríguez Lezama

102 ______________________________________________________________________________
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103 ______________________________________________________________________________
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104 ______________________________________________________________________________
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105 ______________________________________________________________________________
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106 ______________________________________________________________________________
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107 La dimensión tw no podrá ser inferior a tn ni menos que 1 / 4 "Ver la figura. UW-16.1 bocetos (t) y (u). Cuando aparece radio, disponer un radio mínimo de 1/8 pulgadas (3,2 mm). Cuando el cuello o el tubo se conecta desde el interior solamente, la profundidad de la ranura de la soldadura o la garganta de la soldadura de filete deberá ser al menos igual a 1 ¼ tmin. ______________________________________________________________________________ INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESIME AZCAPOTZALCO Academia de Proyecto Por: Ing. Francisco Rodríguez Lezama

108 Accesorios: Rosca interna, rosca externa, Toma soldadas o soldadas a tope. La unión de los accesorios deberán cumplir los siguientes requisitos. Fijará por una ranura de penetración completa soldadura o por una o dos filete de soldadura de penetración parcial, un en cada cara de la pared del casco. Las dimensiones mínimas serán de soldadura como se muestra en la figura. UW-16.1 bocetos (x), (y), (z), ______________________________________________________________________________ INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESIME AZCAPOTZALCO Academia de Proyecto Por: Ing. Francisco Rodríguez Lezama

109 La presión máxima de diseño no excederá de 350 psi (2410 kPa).
Para las soldaduras de penetración parcial o soldaduras de filete, t2 o t1 no será inferior al menor valor entre 3/32 pulg (2.4 mm) o 0.7tmin. Brida: máximo espesor de la pared no excederá de 3 / 8 de pulgada (10 mm). La presión máxima de diseño no excederá de 350 psi (2410 kPa). tf mínima es de 3 / 32 pulg (2.4 mm). ______________________________________________________________________________ INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESIME AZCAPOTZALCO Academia de Proyecto Por: Ing. Francisco Rodríguez Lezama

110 La apertura en la pared del casco, no podrá ser superior al diámetro exterior del tamaño nominal de la tubería más 3/4 de pulgada ______________________________________________________________________________ INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESIME AZCAPOTZALCO Academia de Proyecto Por: Ing. Francisco Rodríguez Lezama

111 ______________________________________________________________________________
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112 UW 17 Deberán estar debidamente separados para tener la carga en proporción, pero no se considerará que toman más del 30% de la carga total a transmitir. los agujeros de conexiones deberán tener un diámetro no menor que t + 1 / 4 de pulgada (6 mm) y no más de 2t + 1 / 4 de pulgada (6 mm), donde t es el espesor en pulgadas de la placa o parte adjunta en la que el agujero se hace. ______________________________________________________________________________ INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESIME AZCAPOTZALCO Academia de Proyecto Por: Ing. Francisco Rodríguez Lezama

113 los agujeros de las conexiones deberán estar completamente llena con metal de soldadura cuando el espesor de la placa es de 5 / 16 "(8 mm) o menos, en placas más gruesas se llenarán con una profundidad de por lo menos la mitad del espesor placa o 5/16”, el mayor valor, pero en ningún caso será inferior a 5 / 16 pulgadas ______________________________________________________________________________ INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESIME AZCAPOTZALCO Academia de Proyecto Por: Ing. Francisco Rodríguez Lezama

114 La carga de trabajo admisible de soldadura, ya sea en corte o tensión se calculará por la siguiente fórmula: P = 0.63 S (d -1/4) 2 P = 0.63 S (d -6) 2 ______________________________________________________________________________ INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESIME AZCAPOTZALCO Academia de Proyecto Por: Ing. Francisco Rodríguez Lezama

115 P = carga total de trabajo admisible en la soldadura lb (kN)
d = el diámetro del agujero en el que se hace la soldadura, pulg (mm) S = valor máximo de tensión admisible para el material en el que se hace la soldadura, psi (kPa) ______________________________________________________________________________ INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESIME AZCAPOTZALCO Academia de Proyecto Por: Ing. Francisco Rodríguez Lezama

116 REQUISITOS PARA RECIPIENTES A PRESION CONSTRUIDOS DE ACERO AL CARBONO Y DE BAJA ALEACION
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117 MATERIALES Especificación en la SECC. II
Se limitan a la tabla UCS-23 (Salvo UG-10 y UG-11) MATERIALES ACEROS AL CARBONO Y DE BAJA ALEACION Contenido mayor de 0.35% no se utilizara para la soldadura Las piezas pequeñas conforme a ug-11((a)(2)) serán de calidad soldable ______________________________________________________________________________ INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESIME AZCAPOTZALCO Academia de Proyecto Por: Ing. Francisco Rodríguez Lezama

118 ______________________________________________________________________________
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119 MATERIALES (TABLA UCS-23)
Todos los materiales se rigen por la TABLA UCS-23 ,salvo se especifique alguna otra tabla Los tensiones admisibles en función a la temperatura se indican en la TABLA 1 A de la sección II , parte D, salvo se especifique otras tablas ______________________________________________________________________________ INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESIME AZCAPOTZALCO Academia de Proyecto Por: Ing. Francisco Rodríguez Lezama

120 PLACAS DE ACERO Requisitos
Planchas de acero según el SA-36, SA/CSAG W, y SA-283 grados A, B, C y D puede utilizarse para las partes a presión en recipientes a presión Requisitos Los recipientes no se utilizan para contener sustancias letales, ya sea líquido o gaseoso. Con la excepción de las bridas, tapas planas o empernadas y anillos rigidezadores , el espesor de las placas en que se aplica la fuerza de soldadura no exceda del 5 / 8 pulgadas (16 mm). ______________________________________________________________________________ INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESIME AZCAPOTZALCO Academia de Proyecto Por: Ing. Francisco Rodríguez Lezama

121 CASCOS FABRICADOS CON TUBERIA (UCS-27)
Especificaciones en la Tabla UCS-23 Fabricacion Por horno de hogar abierto Por horno de oxigeno basico Horno Eléctrico TUBERIAS SIN COSTURA TUBERIAS ELECTRO SOLDADA ( Hasta diámetros nominales de 762 ) ______________________________________________________________________________ INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESIME AZCAPOTZALCO Academia de Proyecto Por: Ing. Francisco Rodríguez Lezama

122 PERNOS, TUERCAS Y ARANDELAS
.La tabulación de los valores de esfuerzo admisible a diferentes se dan en la tabla 3 de la Sección II, Parte D. Los pernos de aleación no ferrosos y de acero, esparragos, y tuercas se puede utilizar. Deberán ajustarse a los requisitos de la Parte UNF o UHA, según corresponda TUERCAS Y ARANDELAS(a SA-194, SA-563) ______________________________________________________________________________ INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESIME AZCAPOTZALCO Academia de Proyecto Por: Ing. Francisco Rodríguez Lezama

123 CRITERIO DE SELECCIÓN DE TUERCAS Y ARANDELAS
(1) Las tuercas de acero al carbono y arandelas de acero al carbono se pueden usar con pernos de acero al carbono o espárragos. (2) Las tuercas de acero al carbono o aleación de acero y arandelas de acero al carbono o de aleaciones de acero de aproximadamente la misma dureza que las tuercas se pueden utilizar con pernos de aleación de acero (para las temperaturas no superiores a 900 ° F (482 ° C)). (3) Tuercas de aleación de acero se utilizan con espárragos de aleación de acero o pernos de aleación de acero (A temperaturas superiores a 900 ° F (482 ° C).) (4) Tuercas y arandelas no ferrosos se pueden utilizar con Pernos ferrosos y Espárragos Se tendrá en cuenta a las diferencias de expansión térmica y la posible corrosión resultante de la combinación de metales diferentes. tuercas y arandelas no ferrosos se ajustarán a los requisitos de la UNF-13. ______________________________________________________________________________ INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESIME AZCAPOTZALCO Academia de Proyecto Por: Ing. Francisco Rodríguez Lezama

124 REQUISITOS PARA TRATAMIENTO TERMICO POSTERIOR A LA SOLDADURA (UCS-56)
(1) La temperatura del horno no será superior a 800 ° F(427 º C) en el momento que el recipiente o una parte se coloca en el mismo. (2) Por encima de 800 ° F (427 ° C), la velocidad de calentamiento no debe ser mayor de 400 ° F / h (222 ° C / h) dividido por el espesor maximo del metal de la placa del casco o de la cabeza en pulgadas, pero en ningún caso más de 400 ° / hr (222 ° C / hr). Durante el período de calentamiento no debe haber una mayor variación de temperatura en toda parte del recipiente de 250 ° F (139 ° C) dentro de 15 pies (4,6 m) intervalo de longitud. (3) El recipiente o parte del recipiente se llevará a cabo en o por encima de la temperatura especificada en la tabla UCS-56 o la tabla UCS-56.1 para el período de tiempo especificado en las tablas. Durante el período de tenencia, no habrá una diferencia mayor de 150 ° F (83 ° C) entre la temperatura máxima y mínima en toda la parte del buque que se calienta, salvo cuando el rango es más limitado en la tabla UCS-56 ______________________________________________________________________________ INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESIME AZCAPOTZALCO Academia de Proyecto Por: Ing. Francisco Rodríguez Lezama

125 REQUISITOS PARA EL TRATAMIENTO TERMICO POSTERIOR A LA SOLDADURA
(4). Durante el periodos de calentamiento y estancia, la atmósfera del horno deberá estar controlada para evitar excesiva oxidación de la superficie del recipiente. El horno deberá ser diseñado tal que evite el directo choque de la llama en el recipiente. (5) Por encima de 800 ° F (427 ° C), el enfriamiento se llevará a cabo en un horno cerrado o cámara de enfriamiento no a una velocidad superior a 500 ° F / h dividido por el espesor máximo de la placa de metal del casco o de la cabeza en pulgadas, pero en ningún caso más de 500 ° F / h (278 ° C). A partir de 800 ° F(427 ° C) el buque se puede enfriado al aire en calma. ______________________________________________________________________________ INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESIME AZCAPOTZALCO Academia de Proyecto Por: Ing. Francisco Rodríguez Lezama

126 REQUISITOS PARA EL TRATAMIENTO TERMICO POSTERIOR A LA SOLDADURA
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127 EXAMEN RADIOGRAFICO (UCS-57)
UW-11 ( Requisitos indicados) Examen radiográfico al 100% a cada unión de soldadura a tope en la que la placa mas delgada o los espesores de pared del recipiente en la unión, en caso supera los limites e n al tabla UCS-67 ______________________________________________________________________________ INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESIME AZCAPOTZALCO Academia de Proyecto Por: Ing. Francisco Rodríguez Lezama