Cálculo del Espesor de Pared de Cabezal Hemisférico Bajo Presión Interna
 
  ASME Sección VIII Div 1 - UG 32 - Espesor de Cabezales Conformados, y Secciones, Presión en el Lado Cóncavo
  UG-32(e) Cabezales Hemisféricos
     
    (Ingrese valores en celdas amarillas para cálculos)
  DATOS DE ENTRADA
                                         
    Condiciones de Diseño     Material      
    Presión de Diseño, Pd =  psig Especificación del  Material del Cabezal (1)(2)
   
                                         
    Temperatura de Diseño, Td =  °F Esfuerzo Permisible del Cabezal, S  =  
                                         
    Eficiencia de Junta, E =
  Dimensiones      
    Ver Tabla UW-12     Diámetro Interior, Di =  in.  
    Tolerancia a la Corrosión, CA =  in.                                
          Espesor nominal de la pared antes de la conformación (3), tn =
 in.  
                                         
          Espesor minimo especificado después de la conformación (4), tf =  in.  
          Espesor mínimo requerido después de la conformación, tr =  in.  
                                         
          Diametro Exterior, Do =  in.  
                                         
          Compruebe si tr ≤ tn    
    Notas:     Compruebe si tr ≤ tf    
  (1) S ≤ 66.66% de σy @ temp.                                    
  (2) S > 66.66% pero < 90% de σy @ temp.                                    
  (3) Se recomienda un espesor nominal antes de la conformación un 15% mayor que el espesor mínimo especificado para garantizar que después de la conformación el espesor está por encima del mismo.  
  (4) Según UG-79(d)(3) La reducción de espesor de la soldadura después de la conformación no debe exceder 1/32 in. (1 mm) o 10% del espesor nominal de la superficie adyacente, lo que sea menor.  
                                         
                                       
  CÁLCULOS
                                         
    Cabezal Hemisferico                                    
                                         
    Espesor después del conformado ajustado por corrosión, nt =  in.   nt = tf-CA                    
                                         
    Radio interior esférico o de corona ajustado por corrosión, L =  in.   L = Di/2 + CA                    
                                         
    Espesor mínimo de pared [ASME UG-32(e)]                                    
    Espesor mínimo requerido después de la conformación, t =  in.   t = P L                    
            2 S E - 0.2 P                    
                                         
    Espesor mínimo requerido después de la conformación, tr =  in.   tr = P L + CA                
            2 S E - 0.2 P                
                                         
    Compruebe si tr ≤ tf                                    
                                         
    Presión de trabajo máxima permisible [ASME UG-32(e)]                                    
    Presión de trabajo máxima permisible para el cabezal hemisferico, MAWP =  psig   MAWP = 2 S E nt                    
            L + 0.2 nt                    
                                         
    Compruebe si MAWP ≥  P                                  
                                         
    Compruebe                                    
    Limitaciones: tr < 0.356L o P <  0.665 SE tr < 0.356L                                
      P <  0.665 SE                                
                                         
    Volumen =  ft³   V = ( π Di³ ) /  1728                
            12                
                                         
    Peso =  lbs   V = (( π (Do³-Di³) ) / 1728) ρm          
            12          
                                         
                                         
                                         
                                         
     
  RESULTADOS
           
    Condiciones de Diseño    
   
    Presión de Diseño, Pd =  psig    
    Temperatura de Diseño, Td =  °F    
             
    Material        
    Material del Cabezal      
             
    Dimensiones        
    Diámetro Exterior, Do =  in.    
    Espesor nominal de la pared antes de la conformación, tn =  in.    
    Espesor después de la conformación, tf =  in.    
    Diámetro Interior, Di =  in.    
             
    Presión de trabajo máxima permisible, MAWP =  psig    
    Volumen =  ft³    
    Peso =  lbs    
       
                                         
     
                                       
    Discusión y Referencias  
    Información sobre el Cálculo del Espesor de Pared de Cabezal Hemisférico Bajo Presión Interna  
    ASME Section VIII Div 1 paragraph UG-32(e)    
    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    
       
    Cabezal Hemisferico    
                                       
                                         
                                         
                                         
                                         
                                         
                                         
                                         
                                         
                                         
                                         
    Espesor mínimo requerido [ASME VIII.1 UG-32(e)]    
      t = P L                      
      2 S E - 0.2 P                      
    Presión de diseño interna [ASME VIII.1 UG-32(e)]    
      P = 2 S E t                            
      L + 0.2 t                            
    Donde:    
    P: Presión de Diseño, en barg (psig)    
    L: Radio interior esférico o de la corona, en mm (inches)    
    S: Esfuerzo Permisible, en MPa (psi)    
    E: Eficiencia de Soldadura    
    t: Espesor mínimo requerido del cabezal después de la formación, en mm (inches) (*)    
    (*) Espesor requerido (t) bajo presión en el lado cóncavo según UG-32    
    Caracteristicas:    
    - Espesor requerido (t) bajo presión en el lado cóncavo según UG-32
- Forma geométrica más perfecta.
- Utilizado para soportar presiones críticas.
- Limitaciones: t ≤ 0.356 L, P ≤ 0.665 SE.