SERIE HOJAS DE CALCULO No. 0027SB

Cálculo de Espesor de Pared de Carcasa Cilindrica Bajo Presión Interna

ASME Sección VIII Div 1 - UG 27 - Espesor de Pared de Carcasas Bajo Presión Interna

(Ingrese valores en celdas amarillas para cálculos)

DATOS DE ENTRADA

Condiciones de Diseño

Material

Presión de Diseño, Pd =

psig

Especificación del Material de la Carcasa ⁽¹⁾⁽²⁾

Temperatura de Diseño, Td =

°F

Esfuerzo Permisible de la Carcasa, S =

psi

Eficiencia Junta Long. (esfuerzo circ.), EL =

Dimensiones

Eficiencia Junta Circ. (esfuerzo long.), Ec =

Diametro Interior, Di =

in.

Ver Tabla UW-12

Tolerancia a la Corrosión, CA =

in.

Espesor de Pared Nominal, tn =

in.

Espesor mínimo requerido, tr =

in.

Tolerancia del Laminador Permisible ^(3)(4)(5), U1 =

valor predeterminado = 0

Diametro Exterior, Do =

in.

Longitud, L =

in.

Si tr ≤ tn aceptable

Notas:

(1)

S ≤ 66.66% de σy @ temp.

(2)

S > 66.66% pero < 90% de σy @ temp.

(3)

Según UG-16 (c) Tolerancia del laminador. El material de la placa debe ordenarse no más delgado que el espesor del diseño. Los recipientes fabricados con placas provistos de un valor inferior a un valor menor de 0,01 pulg. (0,25 mm) o 6% del espesor ordenado se pueden usar a la presión de diseño total para el espesor solicitado. Si la especificación a la que está ordenada la placa permite un mayor margen de error, el espesor ordenado de los materiales debe ser lo suficientemente mayor que el espesor de diseño para que el espesor del material suministrado no sea mayor que el menor de 0,01 pulg. (0,25 mm) o 6% bajo el espesor del diseño.

(4)

De acuerdo con UG-16 (d) Tolerancia de la Tubería. Si la tubería o tubo está ordenado por su espesor nominal de pared, se tendrá en cuenta el defecto de fabricación en el espesor de la pared, a excepción del refuerzo de la pared de la boquilla, que son requisitos de acuerdo con UG-37 y UG-40. Los defectos de fabricación se dan en las diversas especificaciones de tuberías y tubos enumeradas en las Tablas aplicables en la Subsección C. Después de determinar el espesor mínimo de pared, se aumentará en una cantidad suficiente para proporcionar la tolerancia de fabricación permitida en la especificación de la tubería o tubo.

(5)

Si está ordenando un cabezal u otro accesorio similar formado por una placa, como una cabezal elíptica, toriesférica, etc., no necesita incluir la tolerancia. Debe tener en cuenta el adelgazamiento durante la formación del cabezal. Los cálculos deben hacerse en función del espesor mínimo después de la formación. El vendedor de dichos cabezales debe proporcionar esa información.

CÁLCULOS

Diseño de Carcasa

Espesor mínimo requerido [ASME UG-27 (c)]

Espesor por tolerancia de fabricación, U2 =

in.

U2 = t*U1

Espesor nominal ajustado por corrosión y tolerancia, nt =

in.

nt = t-CA-U2

Radio interior con la corrosión y tolerancia removida, R =

in.

R = Di/2+CA+U2

Junta Longitudinal

Espesor mínimo requerido, t_L =

in.

t_L =

P R

S E - 0.6 P

Espesor mínimo requerido, tr_L =

in.

t_r_L =

P R

+ CA

(6)

S E - 0.6 P

Junta Circunferencial

Espesor mínimo requerido, tc =

in.

t_c =

P R

2 S E + 0.4 P

Espesor mínimo requerido, trc =

in.

t_rc =

P R

+ CA

(7)

2 S E + 0.4 P

Espesor mínimo requerido [El mayor entre (6) y (7)], tr =

in.

Espesor de pared nominal, tn =

in.

Compruebe si tr ≤ tn

Presión de trabajo máxima permisible [ASME UG-27 (c)]

Junta Longitudinal

Presión de trabajo máxima permisible, MAWPL =

psig

MAWP_L =

S E nt

(8)

R + 0.6 nt

Junta Circunferencial

Presión de trabajo máxima permisible, MAWPc =

psig

MAWP_c =

2 S E nt

(9)

R - 0.4 nt

Presión de trabajo máxima permisible [El min. entre (8) y (9)], MAWP =

psig

Compruebe si Pmax ≥ P

Comprobar Limitaciones

(1) Limitaciones: UG-27 y Apéndice 1: ts < (R/2), P < 0.385 SE,

t_rL< (R/2)

Si no se cumple, revise el Apéndice 1-2.

PL < 0.385 SEL

(2) Limitaciones: UG-27 y Apéndice 1: ts < (R/2), P < 1.25 SE,

t_rc< (R/2)

Si no se cumple, revise el Apéndice 1-2.

Pc < 1.25 SEc

Volumen Interior =

ft³

V =

( ( (

π Di²

)

L ) / 1728 )

Peso =

lbs

W =

[ ( (

π (Do² - Di²)

)

L ) / 1728 ] ρm

RESULTADOS

Condiciones de Diseño

Presión de Diseño, Pd =

psig

Temperatura de Diseño, Td =

°F

Material

Material de la Carcasa

Dimensiones

Diámetro Exterior, Do =

in.

Espesor de pared nominal, tn =

in.

Diámetro Interior, Di =

in.

Longitud, L =

in.

Presión de trabajo máxima permisible, MAWP =

psig

Volumen Interior =

ft³

Peso =

lbs

Discusión y Referencias

Información sobre el Cálculo de Espesor de Pared de Carcasas Bajo Presión Interna

ASME Section VIII Div 1 paragraph UG-27

Estándares, Párrafos y Apéndices

ASME BPVC.VIII.1 Rules for Construction of Pressure Vessels

ASME BPVC SEC II-D Material Properties

ASME Section VIII Div 1 paragraph UG-27 Thickness of Shells Under Internal Pressure

Carcasa Circular

Espesor minimo requerido [ASME VIII.1 UG-27 (c)]

Junta Longitudinal

t =

P R

(1)

S E - 0.6 P

Junta Circunferencial

t =

P R

(2)

2 S E + 0.4 P

Presión de Diseño Interna [ASME VIII.1 UG-27 (c)]

Longitudinal Joint

P =

S E t

(1)

R + 0.6 ts

Circunferential Joint

P =

2 S E t

(2)

R - 0.4 ts

Donde:

P: Presión de Diseño, en barg (psig)

R: Radio Interior, en mm (inches)

S: Esfuerzo Permisible, en MPa (psi)

E: Eficiencia de Soldadura

t: Espesor mínimo requerido, en mm [El mayor entre (1) y (2)]

(1) Limitaciones: UG-27 y Apendice 1: t < (R/2), P < 0.385 SE, Si no se cumple, revise el Apéndice 1-2. Siendo R el radio interno.

(2) Limitaciones: UG-27 y Apendice 1: t < (R/2), P < 1.25 SE, Si no se cumple, revise el Apéndice 1-2. Siendo R el radio interno.