Presentación ASME VIIIa

07/08/2012

1

Recipientes a Presión según Código ASME VIII

07/08/2012

2


Se considera como un recipiente a presión cualquier vasija cerrada que sea capaz de almacenar un fluido a presión manométrica, ya sea presión interna o vacio, independientemente de su forma y dimensiones.

• Se usa en la industria: • Refinerías de Petróleo • Industria Química • Plantas de aire • Industria de alimentos

07/08/2012

3


El código ASME VIII es publicado por la Asociación Americana de Ingenieros Mecánicos ASME. Su edición es trianual, empezando desde el 1965. Sin embargo, la Asociación emite adendas trimestrales, las cuales modifican constantemente el Código

Como alternativa del Código ASME, Sección VIII, División 1, existe la División 2 y la 3.

07/08/2012

4


• Esta División de la Sección VIIII provee requerimientos aplicables para el diseño, fabricación, inspección, pruebas y certificación de tanques a presión operando a presiones internas por sobre los 15 psig.

• Los requerimientos específicos aplicados a diferentes clases de materiales

para la construcción de tanques a presión, y también los métodos de fabricación, tanto soldados como fundidos.

• Contiene apéndices con criterios de diseño suplementarios obligatorios o

no obligatorios, pruebas no destructivas e inspecciones mínimas de aceptación. Se incluyen reglas para el uso de estampa U, UM y UVC.

ASME VIII

Excluye: Calentadores con llama directa Recipientes de presión integrados a máquinas Sistemas de tuberías

../INGENIERIA/ASME VIII DIV.1 2008.pdf

07/08/2012

5


ASME VIII

Igual a la división 1 pero: Requiere distintas tensiones admisibles Distinto cálculo de tensiones Distinto diseño Distinto control de calidad Distinta fabricación y control Elegir la división 1 o 2 está basada principalmente en consideraciones económicas


07/08/2012

6


• Esta división da los requerimientos aplicables para el diseño, fabricación inspección, pruebas y certificación de tanques operando a presión externa o interna por sobre 10000 psi. Estos tanques pueden ser bajo fuego o no.

• La presión puede ser obtenida de fuetes externas, como reacción de procesos, por aplicación de calor de una fuente indirecta, o una combinación de las anteriores.

• La reglas de la División 3 cubre servicios específicos e instalados en un lugar fijo o relocalizado del sitio de trabajo a otro entre presurizaciones.

• El control de operación mantenimiento es controlado durante la vida útil del tanque por el usuario quien prepara o solicita estas especificaciones de diseño.

• La División 3 no otorga un límite máximo de presión como la 1 o 2, no hay límite mínimo para esta División. Las reglas permiten el uso del estampe UV3.

ASME VIII


07/08/2012

7


ASME VIII

../ASME VIII PRESSURE VESSEL DIV.1 (completa).pdf

../ASME VIII PRESSURE VESSEL DIV.1 (completa).pdf

07/08/2012

8


ASME VIII


07/08/2012

9


ASME VIII


07/08/2012

10


ASME VIII


07/08/2012

11


ASME VIII

Torre Tanque a presión esférico Apoyado sobre ménsulas

Diámetros desde 1 a 10 pies. H/d 2:1 a 5:1


07/08/2012

12


ASME VIII

Tanque horizontal sobre cunas Tanque vertical sobre patas


07/08/2012

13


ASME VIII

• Resistencia a la tensión • Determina el espesor de los componentes • La tensión está determinada por:

• Rango de tensiones • Tensión última • Tensión de ruptura

• Resistencia a la corrosión • Deterioro del material al ataque químico • Es uno de los factores más importantes a considerar • Corrosión admisible adiciona espesor • Aleaciones proveen resistencia a la corrosión adicional


07/08/2012

14


ASME VIII

• Resistencia al ataque de hidrógeno • A 300 – 400 ºF, hidrógeno monoatómico forma hidrógeno molecular

en vacío • La acumulación de presión puede causar grietas en el acero • Arriba de los 600 ºF, el ataque de hidrógeno causa irreparables daños

en el espesor de los componentes • Resistencia a la fractura

• Habilidad del material a resistir condiciones que pueden causar fractura

• Fragilidad: • Típico en temperaturas bajas • Puede ocurrir bajo presión de diseño • No cede antes de la falla total

• Fabricabilidad


07/08/2012

15


ASME VIII


07/08/2012

16


ASME VIII


07/08/2012

17


ASME VIII


07/08/2012

18


ASME VIII


07/08/2012

19


ASME VIII


07/08/2012

20


ASME VIII


07/08/2012

21


ASME VIII


07/08/2012

22


ASME VIII


07/08/2012

23


ASME VIII


07/08/2012

24


ASME VIII


07/08/2012

25


ASME VIII


07/08/2012

26


La tapa deberá ser ciega, es decir, no deberá tener aberturas ni boquillas Deberá ser circular Deberá estar en los rangos de presión El espesor obtenido deberá ser el mínimo al cual se le añadirá el espesor por corrosión.

ASME VIII


07/08/2012

27


ASME VIII


07/08/2012

28


ASME VIII


07/08/2012

29


ASME VIII


07/08/2012

30


ASME VIII


07/08/2012

31


Al calcular un recipiente a presión, debe tomarse en cuenta:

• Se calcula independientemente el casco y los cabezales

• Utilizaremos datos arbitrarios para el cálculo.

ASME VIII


07/08/2012

32


Al calcular un recipiente a presión,

debe tomarse en cuenta:

• Se calcula independientemente el

casco y los cabezales

• Utilizaremos datos arbitrarios para el

cálculo.

ASME VIII


07/08/2012

33


ASME VIII


07/08/2012

34


ASME VIII


07/08/2012

35


ASME VIII

Datos de diseño P = 100 psig, presión de diseño Acero SA 516 – 70 a 650 ºF E = o.85. Para casco y cabeza semisférica, examinadas por zonas E = 1. Para cabeza sin costura R = 48 pulg. Radio interior D = 96 pulg. Diámetro interior C. A. = 0.125 pulg. Margen de corrosión

t = Espesor de pared requerido. Pulg


07/08/2012

36


ASME VIII

t = 100 x 48 = 0.375 17500 x 0.85 – 0.6 x 100 + CA = 0.125 = 0.45

Usar placa de 0.5 pulg

Espesor requerido cilindro Presión máxima de trabajo permitida P. recipiente nuevo.

P = 17500 x 0.85 x 0.5 = 154 psi 48 + 0.6 x 0.5


07/08/2012

37


ASME VIII

t = 100 x 48.125 = 0.162 17500 x 0.85 – 0.2 x 100 + CA = 0.125 = 0.287


Espesor de cabeza hemisférica Presión máxima de trabajo permitida P. Nuevo.

P = 2 x 17500 x 0.85 x 0.3125 = 193 psi 48 + 0.6 x 0.3125


07/08/2012

38


ASME VIII

t = 100 x 96.25 = 0.275 17500 x 1 – 0.2 x 100 + CA = 0.125 = 0.4


Espesor de cabeza elipsoidal sin costura

Presión máxima de trabajo permitida P, en una zona corrosiva.

P = 2 x 17500 x 1 x 0.275 = 100 psi 98.25 + 0.6 x 0.275


07/08/2012

39


ASME VIII


07/08/2012

40


ASME VIII


07/08/2012

41


ASME VIII


07/08/2012

42


ASME VIII


07/08/2012

43


ASME VIII

Se tiene un tanque a presión con las siguientes característica: Diam tanque = 36 pulg Largo = 6 pie Material A 516 Gr 70 Pd = 285 Psi Td = 100 °F Dimensionar el refuerzo de la boquilla de 8 pulg. colocado en el manto a 0 grados al centro Cuello Diam. 8 pulg. A 53 Gr B


07/08/2012

44


ASME VIII


07/08/2012

45


ASME VIII


07/08/2012

46


ASME VIII


07/08/2012

47


ASME VIII


07/08/2012

48


ASME VIII


07/08/2012

49


ASME VIII


07/08/2012

50


ASME VIII


07/08/2012

51


ASME VIII


07/08/2012

52


ASME VIII


07/08/2012

53


ASME VIII


07/08/2012

54


ASME VIII


07/08/2012

55


ASME VIII


07/08/2012

56


ASME VIII


07/08/2012

57


ASME VIII


07/08/2012

58


ASME VIII


07/08/2012

59


ASME VIII


07/08/2012

60


ASME VIII


07/08/2012

61


ASME VIII


07/08/2012

62


ASME VIII


07/08/2012

63


ASME VIII


07/08/2012

64


ASME VIII


07/08/2012

65


ASME VIII


07/08/2012

66


ASME VIII


07/08/2012

67


ASME VIII


07/08/2012

68


ASME VIII


07/08/2012

69


ASME VIII


07/08/2012

70


ASME VIII


Documents

Presentación ASME VIIIa