SERIE HOJAS DE CALCULO No. 0028SB

Cálculo de Espesor de Pared de Sección Cónica Bajo Presión Interna

ASME Sección VIII Div 1 - UG-32 - Cabezales Conformados y Secciones, Presión en el Lado Cóncavo

UG-32(f) Cabezales y secciones cónicas (sin articulación de transición)

(Ingrese valores en celdas amarillas para cálculos)

ENTRADA DE DATOS

Condiciones de Diseño

Materiales

Presión de Diseño, Pd =

psig

Especificación del Material de la Sección Cónica ⁽¹⁾⁽²⁾

Temperatura de Diseño, Td =

°F

Esfuerzo Permisible de la Sección Cónica, S =

psi

Eficiencia de Junta, E =

Dimensiones

Ver Tabla UW-12

Diámetro interior extremo mayor, Di =

in.

Tolerancia a la Corrosión, CA =

in.

Diámetro interior extremo menor, di =

in.

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

valor predeterminado = 0

Espesor nominal de la pared, tn =

in.

Espesor mínimo requerido (Extremo mayor), tr =

in.

Longitud de la Sección Cónica, Lc =

in.

(Extremo mayor) Si tr ≤ tn aceptable

(Extremo menor) 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

Secciones Conicas

Espesor de Pared [ASME UG-32(f)]

Espesor por tolerancia de fabricación, U2 =

in.

U2 = tn*U1

Espesor nominal ajustado por corrosión y tolerancia, nt =

in.

nt = tn-CA-U2

Diametro interior del extremo mayor con la corrosión y tolerancia removida, D =

in.

D = Di+2CA+2U₂

Diametro interior del extremo menor con la corrosión y tolerancia removida, d =

in.

d = di+2CA+2U₂

La mitad del ángulo incluido (vértice) del cono, α ≤ 30ᵒ =

gdo.

α =

arctan

(

0.5 (D - d)

)

Espesor mínimo requerido (extremo mayor), t =

in.

t =

P D

2 cos α (S E - 0.6 P)

Espesor mínimo requerido (Extremo mayor), tr =

in.

tr =

P D

+ CA

2 cos α (S E - 0.6 P)

Espesor nominal de la pared, tn =

in.

Compruebe si tr ≤ tn (Extremo mayor)

Espesor mínimo requerido (extremo menor), t =

in.

t =

P d

2 cos α (S E - 0.6 P)

Espesor mínimo requerido (Extremo menor), tr =

in.

tr =

P d

+ CA

2 cos α (S E - 0.6 P)

Espesor nominal de la pared, tn =

in.

Compruebe si tr ≤ tn (Extremo menor)

Presión de trabajo máxima permisible [ASME UG-32(f)]

Presión de trabajo máxima permisible de la Sección Cónica, MAWP =

psig

MAWP =

2 S E nt cos α

D + 1.2 nt cos α

Volumen interior =

ft³

V_i =

1/3*π*Lc(R_i² + r_i² + R_ir_i ) / 1728

Volumen exterior =

ft³

V_o =

1/3*π* Lc(R_o² + r_o² + R_or_o ) / 1728

Peso =

lbs

W =

(Vo - Vi) ρm

RESULTADO

Design Conditions

Presión de Diseño, Pd =

psig

Temperatura de Diseño, Td =

°F

Material

Tipo de Material de la Sección Conica

Dimensiones

Diámetro interior extremo mayor, Di =

in.

Diámetro interior extremo menor, di =

in.

Espesor nominal de la pared, tn =

in.

Longitud de la Sección Conica, Lc =

in.

Presión de trabajo máxima permisible de la sección cónica, MAWP =

psig

Volumen interior =

ft³

Volumen exterior =

ft³

Peso =

lbs

Discusión y Referencias

Información sobre el Cálculo de Espesor de Pared de Sección Conica Bajo Presión Interna

ASME Section VIII Div 1 paragraph UG-32(f)

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-32 Formed Heads, and Sections, Pressure On Concave Side

Secciones Cónicas (Sin Transición de Nudillo)

Espesor minimo requerido [ASME UG-32(f)]

t =

P D

2 Cos α (S E - 0.6 P)

Presión interna de diseño [ASME UG-32(f)]

P =

2 S E t cos α

D + 1.2 t cos α

Donde:

P: Presión de Diseño, en psig

S: Esfuerzo Permisible, en psi

E: Eficiencia de Soldadura

D: diámetro interno de la sección cónica en el punto considerado, medida perpendicular al eje longitudinal, en inches

t: Espesor mínimo requerido, en inches

α = a mitad del ángulo incluido (vértice) del cono en la línea central de la sección

Caracteristicas

- Utilizado como transiciones en el cambio de diámetro de los recipientes.
- Limitaciones: α ≤ 30°
- Se proporcionará un anillo de refuerzo cuando lo requiera la regla en 1-5(d) y 1-5(e).