1 MSc. Ing. Harold Alconz [email protected]Inspector Certificado de Tanques API-653 CN: 43795 Inspector de Puentes Grúa ASME serie B30 CN: CICB V-6238 MARCELO CORDOVA VELASCO Ingeniero Electromecánico R.N.I.: 12.869 MSc. Ing. Harold Alconz [email protected]2 . Introducción SOCIEDAD AMERICANA DE INGENIEROS MECÁNICOS (American Society of Mechanical Engineers) ASME
Presentación sobre diseño de equipos estáticos construcción de recipientes a presión
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
1
MSc. Ing. Harold Alconz Ingala__________________harold.alconz@ypfbtransporte.comInspector Certificado de Tanques API-653CN: 43795
Inspector de Puentes Grúa ASME serie B30CN: CICB V-6238
EL Código ASME establece los requerimientos para lafabricación, diseño, materiales, aseguramiento decalidad, pruebas y certificación, de Calderas dePotencia, Recipientes a Presión y ComponentesNucleares. (Equipos Nuevos)
The National Board of Boiler and Pressure VesselInspectors establece uniformidad en la construcción,instalación, reparación , mantenimiento e inspección decalderas y recipientes a presión. El National BoardInspection Code es un estándar Nacional Americanoque provee Reglas y Guias para la Reparación,Alteración e Inspección en Servicio de Equipos aPresión.(Equipos en Operación)
Aquellos en el alcance de otras seccionesHornosEquipos con componentes internos (compresores,bombas, etc.)TuberíasComponentes de tuberíasRecipientes de agua con menos de: 300 psi y 210 °F y 120 gal.Tanques de almacenamiento de agua calienteRecipientes bajo 15 psi (externa, interna o diferencial)Recipientes con ID, ancho, largo o sección transversal menor a 6”Para ocupación humana Sección VIII, división 1, y sus agregados
MATERIALESTabla UCS-23 -Aceros Al carbono y de baja aleación, Tabla 3 para pernos y Tabla 1Apara otros aceros al carbono.
Tabla UNF-23 - Metales no ferrosos, Tabla 3 para pernos y la Tabla 1B para otrosmetales no ferrosos.
Tabla UHA-23 - Aceros de alta Aleación, Tabla 3 para pernos y Tabla 1A para otrosaceros de alta aleación.
Tabla UCI-23 — Valores de esfuerzo máximo permitido en tensión para hierro fundido.
Tabla UCD-23 - Valores de esfuerzo máximo permitido en tensión para hierro dúctilfundido.
Tabal UHT-23 — Valores de esfuerzo máximo permitido en tensión para acerosferríticos con propiedades agregadas por tratamiento térmico.
Tabla ULT-23 — Valores de esfuerzo máximo permitido en tracción para aceros alníquel de 5%, 8%, y 9% y de aleación de aluminio 5083-0 a temperaturas criogénicaspara construcción soldada y no soldada.
Subseccion A …Requerimientos GeneralesParte UG… Requerimientos Generales para todos los Métodos de
Construcción y todos los Materiales
Subsection B ...Requerimientos Pertinentes a Métodos de fabricación de Recipientes a Presión
Parte UW-Requerimientos para Recipientes a Presión fabricados por soldaduraParte UF- Requerimientos para Recipientes a Presión fabricados por forja Parte UB- Requerimientos para Recipientes a Presión fabricados por Brazing
Subsection C …Requerimientos Pertinentes a Clase de Materiales Parte UCS- Requirimientos para Recipientes construidos de acero al carbon y baja
aleacionParte UNF… Requerimientos para Recipientes construidos de Materiales No Ferrosos
DISEÑO
RECIPIENTES A PRESIÓN EQUIPOS INDUSTRIALES DEL GOLFO S.A. DE C.V.
La presión interna a la que esta sujeto el elemento mas débil del recipiente correspondiente al esfuerzomáximo admisible, cuando se supone que el recipiente esta:
•En estado de desgaste por corrosión
•A una temperatura controlada
•En posición normal de trabajo
•Bajo el efecto de otras cargas (carga de viento, presión interna, presión hidrostática, etc.) queson aditivas a la presión interna.
• La presión máxima de trabajo permitida (MAWP) es la presión máximapermitida en la parte superior del recipiente, en su posición de operaciónnormal y en su temperatura respectiva. Este es el valor menor de (MAWP)
• El MAWP para una parte del recipiente es la máxima presión interna oexterna, incluyendo la carga estática, en conjunto con las cargas listadasen UG-22 que pueden ocurrir, pero excluyendo el espesor de metal para elmargen por corrosión a la temperatura designada.
• El MAWP puede ser asumido que sea la presión de diseño cuando loscálculos no sean hechos para determinar el MAWP.
UG-20• Establece el requerimiento para la máxima temperatura de diseño y
la temperatura de diseño de metal. Este párrafo requiere que elUCS-66 sea usado para determinar si las pruebas de impacto sonrequeridas.
• La temperatura de diseño máxima debe ser igual o mayor que latemperatura de diseño esperada durante la operación.
• La máxima temperatura en cualquier punto no deberá exceder latemperatura máxima enlistada en las tablas de esfuerzo para laespecificación o la carta de presión externa, en caso que elrecipiente opere bajo presión externa.
• La temperatura mínima del metal usada en el diseño debe ser latemperatura más baja esperada en servicio como se permite eneste Código
Temp.Máxima
Mínima (MDMT)
RECIPIENTES A PRESIÓN EQUIPOS INDUSTRIALES DEL GOLFO S.A. DE C.V.
Diseño
18
MSc. Ing. Harold Alconz [email protected] 35RECIPIENTES A PRESIÓN EQUIPOS INDUSTRIALES DEL GOLFO S.A. DE C.V.
◦ La presión de diseño será la mayor de:Pdis= 1.10 x Pop max.Pdis= Pop max+ 30 psi
◦ La temperatura de diseño será la mayor de:Tdis = 1.10 x Top max.Tdis = Top max + 25 F /Pero no menor a 150°F
UG-23 El máximo valor de esfuerzo es el valor máximo que se puede usar con las regías de esta sección. Los valores máximos de tensión permitidos se proporcionan en la Subparte I de la Sección II, Parte D.
UG-22 CARGASCODE
PARAGRAPH DESCRIPTION
UG-22 (a) Internal or external design pressure (UG-21).UG-22 (b) Weight of the vessel and normal contents under operating or test
conditions.UG-22 (c) Superimposed static reactions from Weight of attached equipment.
UG-22 (d) (1) The attachment of internals.UG-22 (d) (2) The attachment of vessels supports.
UG-22 (e) Cyclic and dynamic reactions due to pressure or thermal variations, or from equipment mounted on a vessel, and mechanical loading.
UG-22 (f) Wind, snow and seismic reactions.UG-22 (g) Impact reactions such as those due to fluid shockUG-22 (h) Temperature gradients and differential thermal expansionUG-22 (i) Abnormal pressures, such as those caused by deflagration
a) El usuario o su agente designado debe especificar el margen por corrosión.
b) Recipientes que sean propensos al adelgazamiento, erosión o abrasión mecánica deben ser diseñados con una vida en operación acorde con las expectativas del dueño-usuario.
c) El material agregado no necesita ser uniforme a todo el recipiente, puede variar según los componentes en acuerdo al ataque, por corrosión esperado.
d) No se requiere espesor adicional cuando la experiencia, en servicio ha demostrado que no ocurre el fenómeno de corrosión
UG-25 Corrosión
RECIPIENTES A PRESIÓN EQUIPOS INDUSTRIALES DEL GOLFO S.A. DE C.V.
El espesor de la envolvente bajo presión interna debe ser mayor que el calculadoen las siguientes fórmulas, excepto como lo permite el Apéndice 32. Además, sedebe considerar las cargas adicionales por UG-22 y considerar lo descrito en elpárrafo UG-16.
Nomenclatura
t = Espesor mínimo requerido de la envolvente en pulgadasP = Presión de diseño interna en Psi.R= Radio interior del anillo de la envolvente que se considere en pulgadasS = Máximo esfuerzo permitido en psi del material especificado.E= Eficiencia de juntas soldadas en envolventes cilíndricas y esféricas o eficienciade ligamentos entre aberturas, para recipientes soldados ver tabla UW-12 y paraligamentos entre aberturas use la eficiencia calculada por las reglas dadas en UG-53.
UG-27 Espesores de envolvente bajo presión interna.
RECIPIENTES A PRESIÓN EQUIPOS INDUSTRIALES DEL GOLFO S.A. DE C.V.
1) Esfuerzo Circunferencial (Junta Longitudinal).Cuando el espesor no excede la mitad del radio interior o "P" no excede 0.385 SE,las siguientes fórmulas aplican:
RECIPIENTES A PRESIÓN EQUIPOS INDUSTRIALES DEL GOLFO S.A. DE C.V.
2) Esfuerzo Longitudinal (Junta Circunferencial).Cuando el espesor no excede la mitad del radio interior o "P" no excede 1.25 SE,las siguientes fórmulas aplican: