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Discusión y
Referencias
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Información sobre el cálculo del espesor de pared de tuberías
rectas bajo presión externa:
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ASME Section VIII Div 1
paragraphs UG-28, UG-29 and UG-30
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ASME B31.3 Process
Piping, paragraph 304.1.3
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Tablas y Estándares
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ASME Section VIII Div 1 paragraph UG-28, Thickness of Shells and
Tubes under External Pressure
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ASME Section VIII Div 1 paragraph UG-29, Stiffening Rings for
Cylindrical Shells Under External Pressure
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ASME Section VIII Div 1 paragraph UG-30, Attachment of
Stiffening Rings
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ASME B31.3 Process Piping, paragraph 304.1.3, Straight Pipe
Under External Pressure
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ASME Sec. II
D Fig. G, Geometric Chart for Components Under External or Compressive
Loadings (All Materials)
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ASME Sec. II D Fig. CS, Chart for Determining Shell Thickness of
Components Under External Pressure Developed for Carbon or Low Alloy Steel
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ASME Sec. II D Fig. HA, Chart for Determining Shell Thickness of
Components Under External Pressure Developed for Austenitic Steel
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ASME Sec. II D Fig. HT, Chart for Determining Shell Thickness of
Components Under External Pressure Developed for Quenched and Tempered Low
Alloy Steel
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ASME Sec. II
D Table TM-1 ( Modulus of Elasticity,
E )
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ASME
B36.10M-Welded and Seamless Wrought Steel Pipe
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ASME
B36.19M-Stainless Steel Pipe
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Cilindros teniendo Do/t ≥ 10
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Paso 1.
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Asuma un valor para t y determine las relaciones L/Do y Do/t.
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Paso 2.
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Ingrese la Figura G
en la Subparte 3 de la Sección II, Parte D, en el valor de L/Do determinado en el Paso 1. Para valores de L/Do mayores a 50, ingrese la tabla
en un valor de L/Do = 50. Para valores de L/Do menores a 0.05, ingrese la tabla en un valor de L/Do = 0.05.
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Paso 3.
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Mueva horizontalmente
a la línea para el valor de Do/t determinado en el Paso 1. Se puede realizar la
interpolación para valores intermedios de Do/t; la extrapolación no está
permitida desde este punto de intersección, mueva verticalmente hacia
abajo para determinar el valor del factor A.
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Paso 4.
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Utilizando el valor de A calculado en el Paso 3, ingrese la tabla de materiales aplicable en la Subparte 3 de
la Sección II, Parte D para el material bajo consideración. (Consulte las figuras CS para Acero al carbono y de baja
aleación, HA para acero de alta aleación y HT para aceros ferríticos con propiedades mejoradas
por tratamiento térmico). Muévase verticalmente a
una intersección con la línea de
material/temperatura para la temperatura de
diseño (consulte UG-20).
La interpolación se puede hacer entre líneas para temperaturas intermedias.
Si los valores tabulados en Subparte 3 de la sección II, parte D, se
utilizan, la interpolación lineal o cualquier otro metodo de interpolación racional se puede usar
para determinar un valor B que se encuentre entre dos valores tabulados adyacentes para
un valores tabulados adyacentes para una temperaruta especifica. Tal
interpolación también se puede usar para determinar un valor B en una usar para determinar un
valor B en una
temperatura intermedia que se encuentra entre dos conjuntos de valores
tabulados, después de determinar primero
de valores tabulados, después de determinar primero los valores B para cada conjunto de
valores tabulados.
En los casos en que el valor de A caiga a la derecha al final de la línea de
material/temperatura, suponga una intersección con la proyección horizontal
del extremo superior de la línea de material/temperatura. Para los valores de
A que caen a la
izquierda de la línea de material/temperatura, vea el Paso 7.
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Paso 5.
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Desde la intersección
obtenida en el Paso 4,
muévete horizontalmente hacia la derecha y
lee el valor del factor B.
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Paso 6.
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Usando este valor de B, calcule el valor de la presión
de trabajo externa máxima permisible Pa usando la siguiente ecuación:
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Pa =
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4B
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3(Do/t)
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Paso 7.
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Para los valores de A que caen a la izquierda de la
línea material/temperatura aplicable, el valor de Pa puede calcularse usando la siguiente ecuación:
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Pa =
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2AE
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3(Do/t)
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Si valores tabulados
son usados, determine B como
en el Paso 4 y
aplíquelo a la ecuación en el Paso 6.
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Paso 8.
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Compare el valor
calculado de Pa obtenido en el Paso 6 o Paso 7 con P.
Si Pa es menor que P, seleccione un valor mayor para t y repita el procedimiento de
diseño hasta que se obtenga un valor de Pa igual o mayor que P.
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Los parámetros en el
cálculo del espesor de pared de tuberías rectas bajo las ecuaciones de
presión externa anteriores son:
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A =
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factor determinado de
la Figura G en la Subparte 3 de la Sección II, Parte D y utilizado para ingresar la tabla de materiales aplicable
en la Subparte 3 de la Sección II, Parte D. Para el caso de cilindros que
tienen valores Do/t menores
que 10, ver (c)(2).
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B =
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factor determinado a
partir de la tabla de materiales aplicable o tabla en la Subparte 3 de la
Sección II, Parte D (Figuras CS, HA, HT) para la temperatura máxima del metal de diseño [ver UG-20
(c)].
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Do =
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diámetro exterior de
la carcasa cilíndrica o tubo.
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E =
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módulo de elasticidad
del material a temperatura de diseño. Para el diseño de presión externa de
acuerdo con esta Sección, el módulo de elasticidad que se utilizará debe
tomarse de la tabla de materiales aplicable en la Subparte 3 de la Sección
II, Parte D. (La interpolación puede realizarse entre líneas para
temperaturas intermedias).
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L =
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longitud total de la
sección de un tubo entre soportes de acuerdo con UG-29. in. (mm).
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P =
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presión de diseño
externa [ver Nota en UG-28 (f)].
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Pa =
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valor calculado de la presión de trabajo
externa máxima permisible para el valor supuesto de t, [ver Nota en UG-28 (f)].
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t =
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espesor mínimo
requerido de carcasa o tubo cilíndrico, in. (mm)
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