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
                                   
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  DATOS DE ENTRADA
                                         
    Condiciones de Diseño     Material      
    Presión de Diseño, Pd =  barg Especificacion del Material de la Carcasa    
          Tipo de Material de la Carcasa
   
    Temperatura de Diseño, Td =  °C Esfuerzo Permisible de la Carcasa, S  = MPa  
                                         
    Eficiencia Junta Long. (esfuerzo circ.), EL =   Dimensiones      
    Eficiencia Junta Circ. (esfuerzo long.), Ec =   Diametro Interior, Di =  mm  
                                         
    Tolerancia a la Corrosión, CA =  mm Espesor de Pared Nominal, tn =
 mm  
                                         
    Tolerancia del Laminador Permisible (*), U1 = valor predeterminado = 0       Diametro Exterior, Do =  mm  
                                     
          Longitud, L =  mm  
                                         
    Notas:(*)           Si tr ≤ tn aceptable    
    - 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.  
    - 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.  
    - 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 =    mm   U2 = t*U1                    
                                         
    Espesor nominal ajustado por corrosión y tolerancia, nt =  mm   nt = t-CA-U2                    
                                         
    Radio interior con la corrosión y tolerancia removida, R =  mm   R = Di/2+CA+U2                    
                                         
    Junta Longitudinal                                    
    Espesor mínimo requerido, trL =    mm   trL = P R   + CA   (1)          
            S E - 0.6 P              
    Junta Circunferencial                                    
    Espesor mínimo requerido, trc =    mm   trc = P R   + CA   (2)          
            2 S E + 0.4 P              
                                         
    Espesor mínimo requerido [El mayor entre (1) y (2)], tr =  mm                                
    Espesor de pared nominal, tn =  mm                                
                                         
    Compruebe si tr ≤ tn                                    
                                         
    Máxima presión de trabajo  [ASME UG-27 (c)]                                    
    Junta Longitudinal                                    
    Presión de trabajo, PL =   barg   PL = S E nt     (1)              
            R + 0.6 nt                  
    Junta Circunferencial                                    
    Presión de trabajo, Pc =   barg   Pc = 2 S E nt     (2)              
            R - 0.4 nt                  
                                         
    Max. Presión de trabajo [El min. entre (1) y (2)], Pmax =  barg                                
                                         
    Compruebe si Pmax ≥  P                                  
                                         
    Comprobar Limitaciones                                    
    (1) Limitaciones: UG-27 y Apéndice 1: ts < (R/2), P < 0.385 SE, trL< (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, trc< (R/2)                                
    Si no se cumple, revise el Apéndice 1-2. Pc < 1.25 SEc                                
                                         
    Volumen =  m³   V = ( ( Do -    t ) 2 π   L) / 10⁹            
            2              
                                         
    Peso =  Kg   W = ( ( ( π (Do² - Di²) ) L ) / 10⁹ ) ρm             
            4            
                                         
                                         
  RESULTADOS
                                         
    Condiciones de Diseño                                    
    Presión de Diseño, Pd =  bar                              
    Temperatura de Diseño, Td =  °C                                
                                         
    Material                                    
Material de la Carcasa
                                         
    Dimensiones                                    
    Diámetro Exterior, Do =  mm                                
    Espesor de pared nominal, tn =  mm                                
    Diámetro Interior, Di =  mm                                
    Longitud, L =  mm                                
                                         
    Máxima presión de trabajo =  bar                                
    Volumen =  m³                                
    Peso =  Kg                                
                                         
                                         
                                         
                                       
    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.