Guia Del Codigo Asme Seccion Viii Division 1 Tomo 1

ESIME AZCAPOTZALCO Ing. Francisco Rodríguez Lezama 1


PROLOGO

Lamentablemente en México no se ha logrado establecer una vinculación eficiente entre el sector

industrial y el sector académico; esto es debido a las diferentes interacciones, protocolos y tratos del

sector industrial al académico y viceversa; si esto se llegara a superar, los egresados y pasantes de

ingeniería tendrían más herramientas para resolver los problemas que necesitan solucionar las

industrias en la cual se sustenta el desarrollo social mediante actividades de colaboración entre el

gobierno, las instituciones académicas y la industria, sería favorable en el desempeño económico de

México si hubiera un desarrollo considerable de actividades de vinculación entre los sectores

académico e industrial; bajo esa premisa el presente trabajo trata de explicar las normas vigentes de la

aplicación a la ingeniería de una de las asociaciones mas prestigiosas de Ingeniería Mecánica que rige

el diseño mecánica estructural, específicamente me refiero al código ASME Sección VIII División 1.

Este trabajo está dirigido principalmente dirigido a inspectores de control de calidad, personal de

ingeniería, supervisores de montaje, inspectores de soldadura, personal de

ensayos no destructivos, inspectores de obra y de contrato, de empresas que realizan el diseño, la

fabricación y montaje, mantenimiento y operación de equipos bajo presión; así mismo a los

estudiantes de los últimos semestres de Ingeniera, a fin de brindarles las herramientas de aplicación de

los diversos temas que dicta el código ASME Sección VIII división 1; se ha tratado de relacionar al

máximo de manera explícita las experiencias obtenidas en talleres y obras, direccionadas a la

aplicación que se da a los estudiantes dentro del aula de clases; también espero brindar a los

profesionales vinculados al ramo de las refinerías plantas de procesos una actualización y una

familiarización con el uso y aplicación del Código ASME SECCIÓN VIII división 1. Debido a que el

Código ASME SECCIÓN VIII es bastante extenso, en este trabajo no se encuentra toda la información

del referida al código, será necesario consultar el segundo tomo donde abarca análisis de silletas,

accesorios y muchos ejemplos y ejercicios de aplicación.


CODIGO ASME SECCION VIII DIV. 1

TEMARIO

1.-BREVE HISTORIA DEL NACIMIENTO DEL CODIGO ASME.

2.- SISTEMA ASME

2.1.- ¿Quiénes lo integran?

2.2.- ¿Cómo es desarrollado?

2.3.- Organización de los Comités de revisión de los Códigos y Normas

ASME.

2.4.- Códigos del ASME actualmente en existencia.

2.5.- Adendas.

2.6.- Interpretaciones.

2.7.- Casos Código.

2.8.- Como se deben leer los Códigos ASME.

3.- QUE SON LOS RECIPIENTES A PRESIÓN.

3.1.- Definición

3.2.- Clasificación

3.3.- Componentes Principales.

4.- CONTENIDO DEL CODIGO ASME SECCION VIII DIV. 1

4.1.- Subsección A.

4.2.- Subsección B.

4.3.- Subsección C.

4.4.- Apéndices Mandatorios.

4.5.- Apéndices No Mandatorios.

5.- REQUERIMIENTOS DE ASME SECCION VIII DIV. 1.

5.1.- Sistema De Control de Calidad.

5.2.- Diseño.

5.3.- Materiales.

5.4.- Fabricación.

5.5.- Tratamiento Térmico.

5.6.- Pruebas No Destructivas.

5.7.- Pruebas Finales de Validación.

5.8.- Certificación del Producto.

5.9.- Envio de Reportes de Datos al National Board.


1.- BREVE HISTORIA DEL NACIMIENTO DE LOS CODIGOS ASME

El Código para Calderas y Recipientes a Presión emitido por la Sociedad Americana de

Ingenieros Mecánicos ( ASME ), se origina de la necesidad de proteger a la sociedad de

las continuas explosiones de calderas que se tuvieron antes de reglamentar su diseño y

fabricación.

Fue el país de Inglaterra uno de los primeros países que sintió esta necesidad después de

explotar una caldera en 1915, causando un gran desastre al tener perdida de vidas

humanas primordialmente y perdidas materiales. La investigación de las causas que

provocaron la explosión estableció que las principales causas del desastre fueron:

Métodos de Fabricación inapropiados, Materiales inadecuados y Aumento gradual y

excesivo de la Presión a la cual se estaba operando.

En los Estados Unidos de Norteamérica las personas dedicadas a la fabricación de

calderas, se agruparon en una asociación en 1889. Esta asociación nombra un comité al

que se le asigno preparar reglas y especificaciones las cuales deberían ser seguidas por

los diferentes talleres que fabricaran calderas. Después de haber realizado sus análisis

,estudios y pruebas, este comité presento un informe en el cual cubrían temas tales

como especificaciones de materiales, armado por medio de remaches, factores de

seguridad, tipos de tapas y bridas, así como reglas para la prueba hidrostática. Sin

embargo, no obstante los dos intentos anteriores para evitar las explosiones de calderas,

estas seguían sucediendo. A principios del Siglo XX, tan solo en los Estados Unidos de

Nortéamerica, ocurrieron entre 300 y 400 explosiones con sus consecuentes tremendas

perdidas de vidas y propiedades. Llego a ser costumbre que la autorización para usar

una caldera la diera el cuerpo de Bomberos. Hasta la primera década del Siglo XX, las

explosiones de calderas habían sido catalogadas como “ Actos de Dios ’’. Se hacia

pues necesaria la existencia de un Código Legal sobre Calderas.

El 10 de Marzo de 1905, ocurrió la explosión de una caldera de una fabrica de zapatos

en Cracktown Massachussets, matando a 58 personas e hiriendo a otras 117.Teniendo

también grandes perdidas materiales. Este catastrófico accidente motivo por imperiosa

necesidad que los legisladores del estado de Massachussets se dieran a la tarea de

legislar sobre la construcción de calderas que garantizaran la vida de la ciudadanía.

Después de muchos debates y discusiones publicas, el estado promulgo en 1907, el

Primer Código Legal de un Reglamento para la Construcción de Calderas de Vapor. En

1908, el estado de Ohio aprobó un reglamento similar.


Otros estados de la Unión Americana que habían padecido explosiones similares, se

dieron cuenta de que estas podían ser evitadas mediante un buen diseño y fabricación

adecuados por lo que también se dieron a la tarea de formular reglamentos para este

propósito. Lo anterior ocasiono un verdadero caos para los fabricantes de calderas ya

que los reglamentos de cada estado o aun más, de cada ciudad, diferían de un estado o

ciudad a otra y a menudo estaban en desacuerdo teniendo como consecuencia dificultad

para fabricar un equipo con el reglamento de un estado que pudiera ser aceptado por

otro.

Debido a esta falta de uniformidad los fabricantes de calderas apelaron en 1911

ante el Concilio de la Sociedad Americana de Ingenieros Mecánicos para corregir esta

situación. Este ultimo respondió nombrando un comité para que formulara

especificaciones uniformes para la construcción de Calderas de Vapor y otros

Recipientes a Presión especificados para su cuidado durante el servicio.

El comité estaba formado por siete miembros, todos ellos de un reconocido

prestigio dentro de sus respectivos campos, estos fueron:

Un Ingeniero de Seguro de Calderas.

Un fabricante de Materiales.

Dos fabricantes de Calderas.

Dos profesores de Ingeniería.

Un Ingeniero Consultor.

Este comité fue asesorado por otro comité formado por 18 miembros en calidad de

consejero, que representaban varias fases de Diseño, Construcción, Instalación y

Operación de Calderas.

El Comité inicia su trabajo tomando como base los reglamentos de

Massachussets, Ohio y otros datos de utilidad con los cuales emitió un informe

preliminar el cual fue presentado en 1913. Se hicieron 2,000 copias del informe las

cuales fueron enviadas a los Profesores de Ingeniería Mecánica, a los Departamentos de

Inspección de Calderas de Estados y Ciudades, a los Fabricantes de Calderas, a Editores

de revistas de Ingeniería y a todos los interesados en la Construcción y Operación de

Calderas, con el propósito de obtener de parte de cada uno de ellos retroalimentación de

experiencias y comentarios.

Después de tres años de innumerables reuniones y audiencias publicas fue

adoptado en la primavera de 1915 el primer Código ASME, el cual fue denominado

“Reglas para la Construcción de Calderas Estacionarias y para las presiones permisibles

de trabajo” conocido como la Edición 1914. Desde entonces el Código ha sufrido


muchos cambios y se han emitido otros códigos de acuerdo a las necesidades

contractuales.

Los códigos han sido emitidos en siguiente orden:

1914 Sección I Calderas de Potencia.

1923 Sección IV Calderas para Calentamiento de Agua.

1924 Sección II Especificaciones de Materiales.

1928 Sección VIII Recipientes A Presión no sometidos a Fuego

Directo.

1937 Sección IX Calificaciones de Soldadura.

1965 Sección III Componentes de Plantas Nucleares.

1968 Sección VIII Div. 1 Código para Recipientes a Presión.

1968 Sección VIII Div. 2 Reglas Alternativas para Recipientes a Presión.

1969 Sección X Recipientes a Presión de Plástico con Fibra

Reforzada.

1971 Sección V Ensayos No Destructivos.

1974 Sección IX Se incluyen las calificaciones para soldadura

por Brazing.

1997 Sección VIII Div. 3 Reglas Alternativas para Recipientes a

Alta Presión.

1998 Sección III Div 3 Sistemas de Contención y Empacado para

Transporte de Combustible Nuclear Desgastado

y Desechos con Alto Nivel de Radioactividad.


2.0 SISTEMA ASME

2.1 ¿QUIÉNES LO INTEGRAN?

En los Estados Unidos, el negocio de la Construcción y Regulación de Equipo que este

sometido a Presión involucra los esfuerzos de cuatro grupos principalmente :

- El ASME ( Sociedad Americana de Ingenieros Mecánicos).

- Los Fabricantes.

- Las Jurisdicciones.

- Las Agencias de Inspección Autorizadas.

El ASME

Proporciona la infraestructura ( Estructura del Comité, Secretarias de Apoyo,

Programas de Acreditación, etc.) para desarrollar y mantener los Códigos y las

Normas. Ellos promueven un proceso de consenso abierto para el desarrollo de sus

Estándares. Voluntarios de la Industria ( Fabricantes, Duenos/Usuarios, Agencias de

Inspección, Jurisdicciones) son las personas que integran los Comités de ASME que

mantienen actualizados los Códigos. La función del Comité de Calderas y Recipientes a

Presión ASME es establecer reglas consideradas necesarias para la Fabricación de

Recipientes a Presión y Calderas que se desarrollaran de manera segura y confiable, y

para interpretar estas reglas cuando surjan preguntas respecto al significado o intención

de algún tema especifico.


Las Jurisdicciones

En los Estados Unidos y Provincias de Canadá, el uso mandatorio de uno o mas

Códigos ASME es obligado por las Jurisdicciones. En los Estados Unidos, cada estado

mas algunas grandes ciudades, son consideradas Jurisdicciones. Aproximadamente 34

de los 50 estados adoptan la Sección VIII Div. 1 como su Ley para la fabricación de

Recipientes a Presión, y 48 de 50 estados adoptan la Sección I como su Ley para la

fabricación de Calderas.

El Inspector en Jefe de cada jurisdicción es asignado con la responsabilidad de hacer

cumplir sus leyes en lo referente a Calderas y Recipientes a Presión que vayan a ser

instaladas dentro de su jurisdicción. Los Inspectores en Jefe son miembros del National

Board.

Las Agencias de Inspección Autorizadas

Estas proporcionan la verificación de tercera parte independiente de que la fabricación

de equipo nuevo de Calderas y Recipientes a Presión es realizada de acuerdo con el

Código ASME. Actualmente una Agencia de Inspección Autorizada esta definida como

una Compañía Aseguradora regularmente involucrada en la practica de asegurar

Calderas y Recipientes a Presión una o mas jurisdicciones que adoptan el Código

ASME como ley, o una Jurisdicción que proporciona Servicios de Inspección. Los

Inspectores Autorizados que trabajan para una Agencia de Inspección Autorizada,

deben tener un Certificado de Comisión emitido por el National Board y mantener un

endorso “A”(Inspector Autorizado) o “B”(Supervisor de Inspector Autorizado).

Los Fabricantes

Los Fabricantes de cualquier parte del mundo, pueden adquirir las estampas del Código

ASME autorizándolos a fabricar y estampar Equipo sometido a Presión que a cumplido

con las reglas de los Códigos ASME. Un Fabricante puede poseer mas de una estampa,

tal como la estampa “S”, la “PP”, la “U” , etc. Los Fabricantes son acreditados por un

periodo de tres anos. Un auditoria es realizada cada 3 anos para retener las estampas. En

muchos casos, Consultores del National Board actúan como los Inspectores designados

por el ASME y conducen la Auditoria de Acreditación. Muchos Fabricantes patrocinan

voluntarios para trabajar en los Comités de ASME que mantienen el Código de

Calderas y Recipientes a Presión.

2.2 ¿CÓMO ES DESARROLLADO?

El ASME promueve fuertemente un proceso de consenso abierto para el desarrollo y

mantenimiento de sus códigos y normas. Esto significa que cualquier parte interesada

puede participar en el proceso , ya sea por participación directa o en un comité técnico,

o por ejemplo dando sus comentarios durante el proceso de aprobación. De manera


general, todas las reuniones técnicas son abiertas al publico, por lo que miembros que

no son del comité también pueden participar en las discusiones.

Un balanceo de miembros es mantenido en los subcomités y en el comité principal. De

este manera, ningún grupo interesado como pueden ser los fabricantes, duenos/usuarios,

jurisdicciones, agencias de inspección, puedan tener un control mayoritario en un

comité. Esto asegura que las propuestas reciban una justa e igual consideración en lo

relativo a seguridad, economía , y confiabilidad.

El desarrollo y mantenimiento del Código es desarrollado de manera general de la

siguiente manera:

. Las partes interesadas( fabricantes, usuarios, agencias de inspección) pueden solicitar

o sugerir una revisión al código, interpretación o caso código. La Sección I en el

apéndice I; la Sección IV, apéndice 1, o la Sección VIII Div. 1, Apéndice 16, contienen

instrucciones para el envio de preguntas al ASME.

. Las propuestas son revisadas y reconciliadas por los miembros del subgrupo

apropiado para ganar la aceptación y acuerdos.

Las propuestas acordadas son presentadas para su aprobación e implementación.

Frecuentemente, las revisiones al Código resultan del proceso de responder una

pregunta, donde un mejoramiento al Código es identificado, y una partida de trabajo

abierta. Los Comités del ASME asignan un numero a cada partida de trabajo. En los

últimos anos, se han iniciado hasta 900 partidas de trabajo.

El Código ASME para Calderas y Recipientes a Presión es escrito, revisado e

interpretado por el Comité de Proceso.

Las revisiones al Código son realizadas mediante el siguiente proceso:

1.- La propuesta es desarrollada en los grupos de trabajo o a nivel subgrupo.

2.- Las propuestas son revisadas y sometidas a voto en el Subcomité correspondiente y,

si son aprobadas, la propuesta es sometida para su aprobación mediante el voto, del

Comité Principal.

3.- Las propuestas enviadas al Comité Principal, también son revisadas por las

Jurisdicciones y el Comité de Conferencia de la Marina.

4.- Una revisión administrativa por la Junta sobre Tecnología de Presión, Códigos y

Estándares.

5.- Una revisión del Público en General.

Todo lo anterior es realizado en un tiempo mínimo de 1 a 2 anos para que las nuevas

propuestas sean desarrolladas y aprobadas en todos los niveles de los comités.


2.3 ORGANIZACION DE LOS COMITES DE REVISIÓN DE LOS

CODIGOS ASME.

El Comité principal de Calderas y Recipientes a Presión de ASME esta integrado por

treinta miembros representando las 11 Secciones del Código. Cada Código de

Construcción, Código en Servicio y Código de Referencia, tiene subcomités los cuales

son responsables de sus propias secciones. Debajo de cada Subcomité existen diversos

subgrupos y grupos de trabajo los cuales son responsables para áreas especificas de

cada Código, tales como Requerimientos Generales, Diseño, Fabricación o Inspección.

2.4 CODIGOS DEL ASME ACTUALMENTE EN EXISTENCIA.

Las Secciones del Código actuales(Emisión 2007, Adenda 2008) son :

SECCIONES DESCRIPCIÓN

I Reglas para la Fabricación de Calderas de Potencia.

II Materiales.

Parte A : Especificaciones de Materiales Ferrosos.

Parte B : Especificaciones de Materiales No Ferrosos.

Parte C : Especificaciones para varillas, electrodos, y alambres

Utilizados para soldar.

Board of Pressure Technology Codes and Standards

Conference Committee

B& PV Main Committee

Task Group

Subcommittee Subcommittee

Subgroup Subgroup

Working Group Working Group

Subgroup Subgroup

Working Group


Parte D : Propiedades de los Materiales.

III Subseccion NCA : Requerimientos Generales para la División 1 y

División 2.

III División 1

Subseccion NB : Componentes Clase 1.

Subseccion NC : Componentes Clase 2.

Subseccion ND : Componentes Clase 3.

Subseccion NE : Componentes Clase MC.

Subseccion NF : Soportes.

Subseccion NG : Estructuras de Soporte del Núcleo.

Subseccion NH : Componentes Clase 1 en Servicio de

Temperaturas Elevadas.

Apéndices

División 2 : Código para Contenedores de Concreto.

División 3 : Sistemas de Contención para Almacenaje y Paquetes de

de Transporte de Material Nuclear Desgastado y

Material Radioactivo de Alto Nivel y Desechos.

IV Reglas para la Fabricación de Calderas Calefactoras de Agua.

V Examinaciones No Destructivas.

VI Reglas Recomendadas para el Cuidado y Operación de Calderas

para Calentamiento de Agua.

VII Guías Recomendadas para el Cuidado de Calderas de Potencia.

VIII Reglas para la Fabricación de Recipientes a Presión.

División 1 : Recipientes a Presión.

División 2 : Reglas Alternativas.

División 3 : Reglas Alternativas para la Fabricación de Recipientes

a Presión sometidos a Presiones Elevadas.

IX Calificaciones de Soldadura y Soldadura por Brazing.

X Recipientes a Presión Fabricados de Plástico de Fibra Reforzada.

XI Reglas para la Inspección en Servicio de Componentes de Plantas

Nucleares.

2.5 ADENDAS.

Las Adendas son paginas de colores, las cuales incluyen las adiciones y revisiones a

las secciones individuales del Código, estas son publicadas anualmente y enviadas

automáticamente a los Compradores de la Secciones aplicables hasta la publicación de

la siguiente emisión del Código. Las nuevas ediciones de los Códigos de ASME son

publicadas cada 3 anos. Durante los anos intermedios, revisiones, erratas y adiciones a

los Códigos son publicados vía Adenda en Julio 1. Estas revisiones/adiciones llegan a


ser mandatorias seis meses después de la publicación, es decir, en Enero del ano

siguiente de la emisión. Sin embargo, estas revisiones pueden ser usadas para la

Fabricación de Equipos de Código tan pronto como sean publicadas las adendas.

2.6 INTERPRETACIONES.

Los usuarios del código pueden solicitar una aclaración de un requerimiento del Código

enviando una solicitud al Comité. Las interpretaciones nunca introducen un

requerimiento nuevo al Código. Las interpretaciones son respuestas a preguntas de

usuarios del Código que el ASME emite respecto a la interpretación de aspectos

técnicos del Código. Las interpretaciones de cada sección individual serán publicadas

separadamente y serán incluidas como parte de la actualización para esa sección. Ellas

serán emitidas cada seis meses (Julio y Diciembre) hasta la publicación de la siguiente

emisión del Código. Los usuarios deberán tener precaución cuando sean usadas

interpretaciones publicadas con antigüedad, ya que el párrafo interpretado puede haber

sido revisado desde su publicación.

2.7 CASOS CODIGO.

Frecuentemente, solicitudes urgentes son hechas para que se acepte el uso de un nuevo

material no incluido en el Código para la fabricación de Equipos Código. Para atender

tales solicitudes, un caso código es preparado para adoptar el nuevo material para la

fabricación de equipos Código. Debido a que los Casos Código son publicados cuatro

veces por ano, este es un método rápido para introducir materiales nuevos o reglas

alternativas. Los Casos Código son aprobados en un ciclo de 3 anos ; al final de los 3

anos, se debe decidir si:

1).- Se incorpora el Caso Código dentro del Código respectivo.

2).- Reafirmar el Caso Código por otros tres anos.

3).- Anular el Caso Código porque ya no se necesitara más.

Para que un Caso Código sea aprobado para su uso, se toma un tiempo mínimo de 6 a 9

meses.

2.8 PRINCIPIOS BÁSICOS PARA LEER E INTERPRETAR LOS CÓDIGOS

ASME.

El Código ASME puede llegar a ser difícil de leer y sobre todo de interpretar.El éxito en

el uso del Código depende de manera muy importante en la habilidad que se tenga para

localizar la información apropiada. A continuación se proporcionan algunos tips que le

ayudaran a mejorar la lectura y sobre todo la interpretación de los Códigos.


I. Reglas Básicas

A Las reglas del Código ASME establecen los requerimientos mínimos.

B Si no esta prohibido, entonces esta permitido.

C La fabricación de los equipo sometidos a presión esta basado en dimensiones y

unidades calculadas.

1. No establecen tolerancias de fabricantes. El fabricante debe realizar para lo

desconocido buenas practicas de fabricación.

2.

D Existen reglas en el Código, las cuales permiten excepciones. Por ejemplo:

todos, deberán, quizás, excepto, teniendo en cuenta que, etc.

II. Procedimiento( paso por paso)

Paso 1

Escribir la pregunta que esta siendo solicitada y la información soporte.

Paso 2 Delinear las subsecciones mandatorias

A Introducción (Alcance).

B ¿ Es algún tema administrativo ? (Parte UG y apéndice 110).

C Tipo de Recipiente

1) Servicio Criogénico – Parte ULT

2) Recipientes No Circulares – Apéndice 13.

3) Recipientes Enchaquetados – Apéndice 9.

4) Ninguno de los anteriores – Parte UG.

D Tipo de Construcción

1) Soldado. – Parte UW.

2) Forjado – Parte UF.

3) Braced – Parte UB.

4) Por Capas – Parte ULW.

5) Clad o Revestido – Parte UCL.

6) Remachado – Edición 1971.



E Clases de Materiales

1) Acero al Carbón o Baja Aleación – Parte UCS.

2) Materiales No Ferrosos – Parte UNF.

3) Aceros de Alta Aleación – Parte UHA.

4) Fundición de Hierro Gris – Parte UCI.

5) Fundición de Hierro Dúctil – Parte UCD.

6) Materiales Ferriticos mejorados mediante Tratamiento Térmico – Parte UHT


Paso 3 Extender el esquema para incluir todos los párrafos aplicables. Usar tabla de

contenidos.

Paso 4

Suplementar el esquema con el contenido de los subparrafos.

Paso 5

Explorar el texto para visualizar párrafos no aplicables.

1) Eliminar lo no aplicable del esquema.

2) Si es eliminado el esquema entero, ver U-2 en Introducción.

Paso 6

Suplementar el esquema con artículos de referencia.

Paso 7 Leer todas las Secciones Aplicables del Código.

A Palabras Clave

1) Shall y Will = Mandatorio.

2) Should = Mandatorio, pero con opciones.

3) May y Can = Guia no mandatoria.

B Enfatizar

1) Numero de párrafo.

2) La puntuación de la oración.

3) Las notas de pie se deberán tratar de la misma manera como May y Can.


SI EL PARRAFO PRINCIPAL NO APLICA, ENTONCES LOS SUBPARRAFOS

NO APLICAN

3 ¿QUÉ SON LOS RECIPIENTES A PRESION?

3.1 DEFINICION

El Código ASME Sección VIII Div. 1, define como Recipiente a Presión, cualquier

contenedor cerrado capaz de almacenar un fluido a Presión Manométrica, sea esta

interna o externa . Esta Presión puede ser obtenida desde una fuente interna o externa, o

por la aplicación de calor desde una fuente directa o indirecta, o cualquier combinación

de ellas.

1.- Recipientes que contengan agua bajo presión incluyendo aquellos que contengan

aire la compresión de los cuales sirva únicamente como amortiguador que excedan:

- Una Presión de Diseño mayor a 300 PSI.

- Una temperatura de Diseño mayor a 210 ° F.

2.- Tanques de agua caliente calentados por vapor u otros medios indirectos que

excedan:

- Una entrada de calor de 200,000 BTU’s/hr.

- Una temperatura del agua de 210° F.

- Una capacidad nominal de 120 Galones.

3.- Recipientes que tengan un Diámetro Interior,Ancho, Altura o Sección Transversal

mayor a 6” sin limitación en longitud o Presión.

4.- Recipientes que tengan una Presión de Operación interna o externa mayor a 15 PSI.

sin limitación en medidas.

5.- Recipientes que tengan una Presión de Diseño que no exceda los 3,000 PSI.


3.2 CLASIFICACION

Los Recipientes a Presión se pueden clasificar por su utilización y por su forma.

Por su utilización, se pueden reclasificar en Recipientes de Almacenamiento y

Recipientes de Proceso. Por su forma se clasifican como Cilíndricos y Esféricos.

Los Recipientes para Almacenamiento son comúnmente conocidos como tanques de

dia, tanques de mes, tanques acumuladores, etc. Los Recipientes de Proceso son

aquellos utilizados en la industria petroquímica principalmente, entre ellos se

encuentran los Intercambiadores de Calor, Reactores, Torres Fraccionadoras, Torres de

Destilación, Separadores de Gas, etc.

Recipientes Cilindricos a su vez se pueden reclasificar en Horizontales y Verticales. Los

Recipientes Esféricos son usados generalmente como Tanques de Almacenamiento para

grandes volúmenes y presiones elevadas.

Almacenamiento

Por su utilización

Proceso

Recipientes

a

Presión

Horizontales

Cilíndricos

Verticales

Por su forma

Esféricos


3.3 COMPONENTES PRINCIPALES

A continuación se mencionan los componentes principales de algunos tipos de

Recipientes a Presión, sin que esto sea limitativo.

3.3.1.- Recipientes Cilíndricos Horizontales.

a).- Cascaron Cilíndrico, Cuerpo o Envolvente.

b).- Tapas o Tapas.

c).- Boquillas

d).- Refuerzos de Boquillas.

e) .- Registros- Hombre.

f).- Anillos Atiezadores.

g).- Soportes o Silletas.

3.3.2 Recipientes Cilíndricos Verticales.

a).- Cascaron Cilíndrico, Cuerpo o Envolvente.

b).- Tapas o Tapas.

c).- Boquillas

d).- Refuerzos de Boquillas.

e) .- Registros- Hombre.

f).- Anillos Atiezadores.

g).- Faldón.

h).- Placa Base.

i).- Orejas de Montaje.

3.3.3 Recipientes Esféricos

a).- Tapa Superior.

b).- Tapa Inferior.

c).- Anillo Superior.

d).- Anillo Central.

e).- Anillo Inferior.

f).- Boquillas.

g).- Estructura Soporte.


4 CONTENIDO DEL CÓDIGO ASME SECCION VIII DIV. 1

Este Código tiene incluidos los siguientes temas:

- Requerimientos mandatorios.

- Prohibiciones especificas

- Guías no mandatorias para Materiales, Diseño, Fabricación, Examinación,

Inspección, Pruebas, Certificación y Dispositivos de Relevo de la Presión.

Este Código esta dividido como se establece a continuación:

- Subsección A.

- Subsección B.

- Subsección C.

- Apéndices Mandatorios.

- Apéndices No Mandatorios.


4.1 Sub Sección A

Contiene la parte UG, la cual cubre los Requerimientos Generales aplicables a todos

los Recipientes. Consta de 195 párrafos, 30 figuras y 6 tablas los cuales se dividen

de la siguiente manera:


4.2 Sub Sección B

Cubre los Requerimientos específicos que son aplicables a los varios métodos utilizados

en la Fabricación de Recipientes a Presión. Consiste de las siguientes partes:

- Parte UW que trata sobre los Recipientes fabricados mediante soldadura.

- Parte UF define las reglas a seguir cuando se fabrican Recipientes que utilizan

material de forja.

- Parte UB establece los lineamientos a seguir cuando se fabrican Recipientes de

material No Ferrosos (Brazing).

4.2.1 La parte UW, consta de 44 párrafos, 12 figuras y 2 tablas. Lo anterior se encuentra

dividido de la siguiente manera: (Ver siguiente hoja)


4.2.2 La parte UF consta de 26 párrafos y únicamente una tabla y se divide de la

siguiente manera:


4.2.3 La parte UB, consta de 36 párrafos, 2 figuras y 2 tablas, distribuidos de la

siguiente

manera:


4.3 Sub sección C

Cubre los Requerimientos específicos que son aplicables a las clases de materiales

utilizados en la Fabricación de Recipientes a Presión. Consiste de las siguientes partes:

Parte UCS.

Contiene los requerimientos que deben cumplir los materiales que se utilizaran para la

fabricación de Recipientes a Presión utilizando Aceros al Carbón y de Baja Aleación.


Parte UNF.


fabricación de Recipientes a Presión utilizando Aceros al Carbón y de Baja Aleación.

(colocar en este espacio la parte UNF, pags 201 y 202).

Parte UHA.


fabricación de Recipientes a Presión utilizando Aceros de Alta Aleación.

(colocar en este espacio la parte UHA, pags 212 y 213).

Parte UCI.

Establece los requerimientos que deben cumplir los materiales que se utilizaran para la

fabricación de Recipientes a Presión utilizando Fundición de Hierro Gris.

(colocar en este espacio la parte UCI, pags 227 y 228).


Parte UCL.

Establece los requerimientos que deben cumplir los materiales que se utilizaran para la

fabricación de Recipientes a Presión utilizando Clad Integral (revestimiento) Resistente

a la Corrosión, Clad aplicado mediante soldadura(overlay),o Planchas de Relleno

Soldadas (linning).

(colocar en este espacio la parte UCL, pags 234).

Parte UCD

Proporciona los requerimientos para Recipientes a Presión fabricados de fundición de

hierro dúctil.

(colocar en este espacio la parte UCD, pags 241).

Parte UHT

Establece los requerimientos para Recipientes a Presión fabricados de aceros ferriticos

con propiedades a la tensión mejoradas por tratamiento térmico.

(colocar en este espacio la parte UHT, pags 247 y 248).

Parte ULW

Contiene los requerimientos para los Recipientes a Presión fabricados en capas.

(colocar en este espacio la parte ULW, pags 261 y 262).

Parte ULT

Proporciona reglas alternativas para fabricar Recipientes a Presión de materiales que

tengan esfuerzos permisibles altos, a bajas temperaturas.

(colocar en este espacio la parte ULT, pags 288 y 289).

4.4 APÉNDICES MANDATORIOS

Tratan de temas específicos no incluidos en ningún lugar del Código ASME Sección

VIII Div. 1, y sus requerimientos son mandatorios cuando el tema cubierto es incluido

en la fabricación bajo este Código. Existen actualmente 24 Apéndices Mandatorios.

(Incluir listado de Apéndices Mandatorios del Código en esta parte,PAG. 312)

4.5 APÉNDICES NO MANDATORIOS

Son temas únicamente informativos inherentes a la fabricación, diseño y documentación

de Recipientes a Presión sugiriendo buenas practicas.

Esta constituido por 22 Apéndices Mandatarios.

(Incluir listado de Apéndices No Mandatorios del Código en esta parte) PAGINA

495


5.- REQUERIMIENTOS DE ASME SECCION VIII DIV. 1.

5.1.- Sistema De Control de Calidad.

El Código ASME establece en su Apéndice 10 que el fabricante o ensamblador deberá

tener y mantener un Sistema de Control de Calidad estricto, en el cual se establezca que

todos los requerimientos del código incluyendo diseño, materiales fabricación, y

examinaciones (por el fabricante o ensamblador) e inspecciones (por el inspector

autorizado) sean cumplidos, tanto para Recipientes a Presión como para partes de ellos.

Por otra parte, establece que el sistema que el fabricante o ensamblador establesca para

cumplir los requerimientos del código sea uno adecuado a sus circunstancias. El

alcance necesario y el detalle del sistema dependerá de la complejidad de la

organización del fabricante.

La siguiente es una guía de requisitos que ASME establece, los cuales deberá ser

incluidos dentro de los capítulos en la descripción escrita de un Sistema de Control de

Calidad.

I. Autoridad y Responsabilidad

La autoridad y responsabilidad de aquellos encargados del Sistema de Control de

Calidad deberá ser claramente establecida. Las personas que realicen funciones de

Control de Calidad deberá tener autoridad suficiente y responsabilidad bien definida

para hacer cumplir el sistema. También tiene la libertad organizacional para

identificar problemas de control de calidad y para iniciar, recomendar y proporcionar

soluciones.

II. Organización

Un organigrama de la organización mostrando la relación entre la Dirección General,

y las Gerencias de Ingeniería, Compras, Manufacturas, Fabricación, Almacén,

Control de Calidad y cualquier departamento involucrado, es requerido con el

propósito de identificar y asociar los departamentos involucrados en la organización,

con las funciones particulares para los cuales ellos son responsables. El código no

intenta invadir los derechos del fabricante para establecer y, de vez en cuando, alterar

como quiera la forma de la organización que considere apropiada para realizar su

trabajo, siempre y cuando no interfiera con los requerimientos que establece el

código.

III. Control de dibujos, Cálculos de Diseño y Especificaciones.

El Sistema de Control de Calidad deberá de tener procedimientos, los cuales aseguren

que los últimos dibujos aplicables, cálculos de diseño, especificaciones e


instrucciones requeridas por el código, así como también los cambios autorizados, son

utilizados para fabricación, examinación, inspección y pruebas.

IV. Control de Material

El sistema deberá incluir un sistema de control en la recepción de los materiales que

asegure que el material recibido se apropiadamente identificado y tenga la

documentación, incluyendo los reportes de pruebas de material, o certificados de

cumplimiento requeridos para satisfacer los requerimientos del código así ordenados.

Así mismo deberá asegurar que únicamente el material verificado por el control de

calidad que cumple con el código es utilizado para la fabricación.

V. Programa de Examinación e Inspección.

El Sistema de Control de Calidad deberá describir las operaciones de fabricación,

incluyendo examinaciones, suficientemente para permitir que el Inspector Autorizado

por ASME verifique los puntos de inspección específicos que van a ser realizados

durante e proceso de fabricación, y en cuales, él va a determinar en que etapas va a

intervenir ya sea revisando documentos, verificando durante la fabricación o

atestiguando pruebas.

VI. Corrección de No Conformidades

Deberá existir un sistema de común acuerdo con el Inspector Autorizado para la

corrección de las no conformidades, en el entendido de que una no conformidad es

cualquier condición la cual no cumpla con las reglas aplicables de código aplicable.

Las no conformidades deben ser corregidas o eliminadas por alguna manera antes de

que el componente terminado pueda ser considerado para cumplir con el código

aplicable.

VII. Soldadura

El Sistema de Control de Calidad deberá incluir previsiones para indicar que la

soldadura que se va a aplicar, cumple con los requerimientos de la Sección IX del

Código ASME.

VIII. Examinación No Destructiva

El Sistema de Control de Calidad deberá incluir previsiones para identificar los

procedimientos de examinación no destructiva que el fabricante realizará para cumplir

con el código aplicable, y que estos procedimientos deben cumplir con los

requerimientos establecidos en la sección V del código ASME.


IX. Tratamiento Térmico

El Sistema de Control de Calidad deberá prever controles que aseguren que los

tratamientos térmicos requeridos por las reglas del código sean aplicadas.

Mecanismos deberán ser indicados mediante los cuales el Inspector Autorizado o el

designado por el ASME pueda satisfacerse que esos requerimientos de tratamiento

térmico del código sean cumplidos. Esto puede ser por revisión de los registros del

horno de tiempo-temperatura, o por otros medios apropiados.

X. Calibración del Equipo de Medición y Pruebas.

El fabricante deberá tener un sistema para la calibración del equipo de examinación,

medición, y pruebas a ser utilizados, en cumplimiento completo de los requerimientos

del código.

XI. Retención de Registros

El fabricante deberá tener un sistema para el mantenimiento de radiografías y reportes

de datos del fabricante como requiere el código.

Retención de Registros

El fabricante deberá tener un sistema para el mantenimiento de radiografías (UW-

51), reportes de datos del fabricante (UG-120).

El Sistema deberá establecer el mantenimiento de los documentos mencionados a

continuación por un periodo de al menos 3 años :

- Reportes Parciales de Datos.

- Dibujos de Fabricación.

- Cálculos de Diseño.

- Reportes de Pruebas de Material

-WPS y PQR

- Registro de Calificación de Soldadores WPQ

- Reportes de RT o UT

- Procedimientos de Reparación y Registros

- Hojas de Control de Procesos

- Registros de Tratamiento Térmico y resultados de pruebas.

- Registros de PWHT

- NCR y disposiciones

- Registros de Pruebas Hidrostáticas


XII. Formatos Muestra

Las formas utilizadas en el Sistema de Control de Calidad y los procedimientos

detallados para su uso deberán ser disponibles para revisión, una descripción escrita

deberá tener las referencias necesarias a estas formas.

XIII. Inspección de Recipientes y Partes de Recipientes.

A) La inspección de recipientes y partes de recipientes deberá ser realizado por el

Inspector Autorizado como se define en UG-91 del Código ASME Sección VIII

Div. 1.

B) La descripción escrita del Sistema de Control de Calidad deberá incluir referencia

del Inspector Autorizado.

C) El fabricante deberá de tener disponibles al Inspector Autorizado, en la planta del

fabricante o en el sitio de construcción, una copia actualizada del Sistema de

Control de Calidad.

D) El sistema referido deberá prever medidas para que el Inspector Autorizado tenga

acceso a todos los dibujos, cálculos, especificaciones, procedimientos, hojas de

proceso, procedimientos de reparación, registros, resultados de pruebas y

cualquier otro documento necesario para que el Inspector Autorizado realice sus

trabajos de acuerdo a lo establecido en el código. Lo anterior puede ser

mostrando los archivos propios del fabricante o proporcionando copias al

Inspector Autorizado.

5.2.- Diseño.

Objetivo

Al final de esta lección, el participante tendrá el entendimiento básico de las reglas para

el diseño y como son aplicado. El participante también entenderá como determinar

cuales reglas son aplicables a una situación en particular y como determinar los valores

apropiados que tienen que ser aplicados a estas reglas.

Temas de la Lección

Enfoque del Diseño en la Sección VIII, Div.1.

Responsabilidades por los Parámetros de Diseño.

Tipos de Servicios.

Tipos de Cargas.

Ejecución del Diseño.

Categorías y Tipos de juntas y limitaciones.

Radiografía.

Consideraciones de espesor.

Restricciones en el Diseño de Cabezales o Tapas.


5.2.1 Enfoque del Diseño en la Sección VIII, División 1

El Diseño en la Sección VIII Div. 1, esta basado en :

- El tipo de Fabricación y

- El tipo de Material con el que se va a fabricar.

Si una formula del Código es aplicable a un componente particular bajo consideración,

entonces el uso de esa formula es mandatoria.

5.2.2 Responsabilidades por los parámetros de Diseño.

El Propietario o usuario del Recipiente a Presión tiene la responsabilidad de especificar

al fabricante los datos siguientes:

- La presión de Diseño y la Temperatura.

- Las cargas a ser aplicadas.

- La tolerancia a la corrosión.

- Los requerimientos de servicio especial, tales como letal, baja temperatura, etc.

- Tratamiento de Relevado de Esfuerzos o Examinación Radiográfica, si no son

requeridos por el Código.

5.2.3 Tipos de Servicio

Existen básicamente cinco tipos de servicio de los Recipientes a Presión en ASME

Sección VIII Div. 1. Estos servicios son:

- Servicio Letal.

- Servicio de Baja Temperatura.

- Calderas de Vapor no sometidas a Fuego Directo.

- Recipientes a Presión sometidos a Fuego Directo.

- Sin Restricciones.( Servicio General)

De los anteriores, los cuatro primeros son Recipientes que deben ser fabricados

teniendo en cuenta las restricciones establecidas en el Código ASME Sección VIII

Div. 1 Parte UW párrafo UW-2(a),(b),(c) y (d), las cuales se trataran mas adelante.

5.2.4 Tipos de Cargas en el Diseño

Existen diversos tipos de Cargas que deberán ser consideradas cuando se este

realizando el Diseño de un Recipiente a Presión. Estas cargas están descritas en el

Código ASME Sección VIII Div. 1,Parte UG, párrafo UG-22 y son las siguientes:

- Presión Interna o Externa.

- Peso del Recipiente y su contenido normal bajo las condiciones de operación y

pruebas (esto incluye presión adicional debido a la carga estática de líquidos)


- Reacciones Estáticas Sobre impuestas del peso del Equipo adjuntado tales como

motores, maquinaria , otros recipientes , tubería, revestimientos y aislamientos.

- Esfuerzos localizados por el ensamble de :

. Internos.

. Soportes del Recipiente tales como orejas, anillos, faldones, silletas y patas.

- Reacciones Dinámicas y Cíclicas debido a Presión o variaciones térmicas, o de

equipo montado sobre un Recipiente, y cargas mecánicas.

- Reacciones por Viento, Nieve y Sismo, cuando sea requerido

- Reacciones de Impacto tales como aquellas debido a choques de fluido.

- Gradientes de Temperatura y Expansión Térmica Diferencial.

- Presiones Anormales, tales como aquellas causadas por deflagración.

Nota: La Sección VIII, División 1 suministra reglas únicamente para calcular las cargas

por presión. Para las otras condiciones, cualquier practica de ingeniería aplicable

puede ser usada.

5.2.5 Ejecución del Diseño

La realización del Diseño del Recipiente puede ser realizado por:

- El Poseedor del Certificado ASME.

- El Usuario.

- El Agente designado por el Usuario.

- El Agente designado por el Poseedor del Certificado ASME.

Sin embargo, el Poseedor del Certificado ASME quien estampara el Recipiente,

es siempre responsable de cumplir todos los requerimientos del Código,

incluyendo los inherentes al Diseño. En el Código, no existen requerimientos de

calificación para las personas que realizan el Diseño, sin embargo se deberá tener

mucho cuidado al seleccionar al personal que vaya a realizar este. No se trata de

introducir datos a un programa únicamente, la persona que realice el Diseño deberá

haber tenido la suficiente experiencia en el manejo efectivo del Código.

5.2.6 Categorias y Tipos de Juntas y sus limitaciones.

En el Código se manejan dos términos que se aplican a las juntas soldadas sometidas

a presión de los Recipientes, estos dos términos son los siguientes:

- Categoría de la Junta.

- Tipo de Junta

5.2.6.1 Categoría de la Junta.

El termino Categoría de la Junta como se usa en el Código, define la localización de una

junta dentro del Recipiente, pero no el tipo de junta. Las “categorías” están definidas en

el párrafo UW- 3 de la parte UW del Código ASME Sección VIII Div.1. Las categorías


establecidas en este párrafo son utilizadas en el Código cuando se especifiquen

requerimientos especiales respecto al tipo de junta y grado de inspección para ciertas

juntas soldadas que serán sometidas a presión. Dado que estos requerimientos

especiales, los cuales son basados tomando en cuenta el servicio, el tipo de material, y

los espesores, no aplican a cada junta soldada, aplican solamente en aquellas juntas en

las cuales la aplicación de requerimientos especiales son incluidos en las categorías. Es

decir, Los requerimientos especiales aplicaran a juntas de una categoría dada

únicamente cuando específicamente este establecido. Las juntas son designadas como

juntas categorías A, B, C y D. Cuando juntas soldadas a tope son requeridas en algún

lugar de esta División para categoría B, un ángulo de junta que conecte una Transición

de Diámetro a un cilindro, deberá ser considerado como que cumple este requerimiento

siempre y cuando el ángulo α no exceda de 30 °.

La figura UW-3 tomada del Código la cual se muestra a continuación , nos muestra

las localizaciones típicas de las categorías de las juntas soldadas. En la figura

anteriormente referida se definen de manera mas concreta todas y cada una de las

categorías de las juntas que se pueden encontrar en un Recipiente a Presión..

(1) Juntas categoría A

Están incluidas las siguientes:

Juntas longitudinales soldadas dentro del Cuerpo Principal(casco, envolvente,

anillo,virola,course), Cámaras de Comunicación, Transiciones en Diámetro, o

Boquillas; cualquier junta soldada dentro de un Recipiente Esférico, dentro de una Tapa

(tapal) Formada o Plana , o dentro de las placas laterales de un recipiente que forme una

parte integral de un elemento cerrado que este sometido a presión; juntas


circunferenciales soldadas que conecten Tapas Hemisféricas al Cuerpo principal, a

transiciones en diámetros, a Boquillas o Cámaras de Comunicación.

(2) Juntas categoría B


Juntas circunferenciales soldadas dentro del Cuerpo Principal(casco, envolvente,

anillo,virola,course), Cámaras de Comunicación, Boquillas o Transiciones en Diámetro

incluyendo entre la transición y un cilindro ya sea en el extremo del Diámetro Mayor o

en el Menor; juntas circunferenciales soldadas que conecten Tapas Formadas que no

sean Hemisféricas al Cuerpo principal, a transiciones en diámetros, a Boquillas o

Cámaras de Comunicación.

(3) Juntas Categoría C


Juntas soldadas que conecten Bridas, juntas de solapa Van Stone, Espejos, o Tapas

Planas al Cuerpo Principal, a Tapas Formadas, a Transiciones en Diámetro, a Boquillas

o para Cámaras de Comunicación, cualquier junta soldada que conecte una placa lateral

a otra placa lateral de un recipiente que forme una parte integral de un elemento

cerrado que este sometido a presión.

(4) Juntas Categoría D


Juntas Soldadas que conecten Cámaras de Comunicación o Boquillas a Cuerpo

Principal,a Esferas, a Transiciones en Diámetro, a Tapas o a Recipiente que formen una

parte integral de un elemento cerrado que este sometido a presión, y aquellas juntas que

conectan Boquillas a Cámaras de Comunicación.

5.2.6.2 Tipos de Juntas

El Tipo de Junta es otro de los términos utilizados para identificar las juntas soldadas de

los Recipientes a Presión, la cual define la configuración de una junta soldada. Los tipos

de junta utilizados en el Código ASME Sección VIII Div. 1, están definidos en el

párrafo UW–9, en el cual establece que los tipos de juntas permitidas en procesos de

soldadura mediante Arco y Gas, se encuentran en la tabla UW-12. En esta ultima

también define los limites de los espesores de placa permitidos para cada tipo de junta.

En la siguiente pagina encontraran una copia de la tabla UW-12. En esta se puede

observar que existen 8 Tipos de Juntas, la descripción de cada una de ellas, las

limitaciones de las mismas, las categorías de juntas aplicables y el Grado de

Examinación Radiográfica.


(1) Soldaduras de Ranura

Las dimensiones y forma de los extremos a ser unidos mediante soldadura, deberán ser

de tal manera que permitan una fusión completa y una penetración de la junta completa.

La Calificación del Procedimiento de Soldadura como esta requerido en UW-28, es

aceptable como una prueba de que la soldadura de ranura es satisfactoria. Ejemplos de

este tipo serian las siguientes:

Juntas con Transición

Existen en la fabricación de Recipientes a Presión, cierto tipo de juntas en las cuales se

hace necesario realizar una junta entre dos extremos que tienen espesores diferentes por

mas de 1/4" del espesor mas delgado, o por mas de un 1/8” lo que sea menor. Para este

tipo de juntas, el Código establece que cuando este sea el caso, estas se pueden realizar

siempre y cuando se realice una transición que tenga una longitud mínima de tres veces

la distancia del escalón que exista entre los extremos de las partes a ser soldadas. La

transición anteriormente referida puede ser realizada por cualquier proceso que

proporcione una transición uniforme.


Cuando es formada por remoción del material de la parte a ser unida de espesor mas

grueso, el espesor mínimo de esa sección, después de que el material es removido, no

deberá ser menor que el requerido por UG-23(c). Cuando la transición es formada por

adición de material de soldadura mas allá de lo que pudiera de otra manera ser el

extremo de la junta a soldar, tal soldadura adicional (built up) deberá ser sujeta a los

requerimientos de UW-42. La soldadura que se aporte denominada “enmantequillado”,

puede estar parcialmente o completamente en la sección de la transición o adyacente a

este. Este párrafo también aplica cuando existe una reducción en los espesores dentro de

un Recipiente Esférico, o en Cilindros de Recipientes Verticales y para una transición

en una junta categoría A dentro de una Tapa formada. Provisiones para juntas de

transición en juntas a tope circumferenciales Tapa formada a cuerpo principal están

contenidas en UW-13.

Separación entre juntas longitudinales.

Excepto cuando las juntas longitudinales son radiografiadas 4” en cada lado de la

intersección con la junta circunferencial, los recipientes cuyo cuerpo principal sea

formado por 2 o mas anillos, deberán tener los centros de la junta longitudinal de los

anillos adyacentes escalonados o separados por una distancia de al menos 5 veces el

espesor de la placa de mayor espesor.

Juntas Traslapadas

Para la juntas traslapadas, la superficie de traslape no debera ser menor a 4 veces el

espesor de la placa interior, excepto lo establecido en UW-13 para los traslapes en

Tapas – Cuerpo. A continuación se presenta la Fig.UW-13.1 indicando las juntas de

traslape permisibles y la no permisibles para juntas Tapa-Cuerpo.


Juntas soldadas sujetas a Esfuerzos de Doblez

Excepto donde detalles específicos son permitidos en otros párrafos, soldaduras de

filete deberán ser adicionadas donde sea necesario para reducir la concentración de

esfuerzos. Las Juntas de Esquina, con soldadura de filete únicamente, no deberán ser

usadas a menos que las placas que forman la esquina estén apropiadamente soportadas

independientemente de tales soldaduras.

Las medidas de soldaduras de filete y de penetración parcial, deberán tomar en cuenta

las condiciones de carga establecidas en UG-22, pero no deberán ser menores que las

medidas mínimas especificadas en cualquier parte del Código.

Eficiencias y Limitaciones en los tipos de juntas

Limitaciones En Los Tipos de Junta (Se Refiere a la Geometría de la Junta a

Soldar)


Recipientes para Servicios Especiales

Servicio Letal, UW-2(a)

Cuando los recipientes son diseñados para servicio letal:

Todas las juntas a tope deberán ser totalmente radiografiadas.

Las juntas de las diferentes categorías deberán ser:

Categoría A Tipo 1

Categoría B Tipo 1 o 2

Categoría C Tipo 1 o 2 (Excepto para la fabricación con

junta de solape de “stub end” –Figura UW-13.5

Categoría D Penetración Completa.

Servicio Criogénico – UW-2(b)

Recipientes de acero al carbón operando por debajo de –55°F por UCS- 68. En aceros

inoxidables por debajo de –250°F.

Recipientes de acero de alta aleacion cuando las pruebas de impacto del metal base o

del metal soldado son requeridas por UHA-51.

Estas restricciones aplican:

Categoría de la Junta Tipo de Junta

A 1 (1 o 2 para ciertos aceros inoxidables

Austeniticos y sus soldaduras)

B 1 o 2

C Penetración Completa (Las bridas tienen que

ser pegadas con soldadura de Penetración Completa

no se aceptan bridas tipo deslizante(slip-on).

D Penetración Completa, excepto para algunos

materiales de UHA-23 por UW – 2(b)(4).

CALDERAS DE VAPOR SIN FUEGO DIRECTO UW-2(c)

Calderas de vapor sin fuego directo con una presión de diseño excediendo de 50

psi. Una caldera recuperadora de calor es un ejemplo de una caldera de vapor

sin fuego directo.



A 1

B 1 o 2

C Sin restricciones

D Sin restricciones

Recipientes con Fuego Directo UW-2(d)

Recipientes a presión o partes sujetas al fuego directo producto de la combustión

de combustibles (sólidos, líquidos o gaseosos), los cuales no se encuentran dentro

del alcance de las Secciones I, III, o IV.


A 1

B, t > 5/8” 1 o 2

C Sin restricciones

D Sin restricciones

Radiografía ( RT )

Tipos de “RT”

Total

“Spot”(por puntos)


Ninguna

Requisitos de RT

Además de la RT requerida por el servicio, las soldaduras a tope que excedan ciertos

espesores también tienen que ser radiografiados. Por ejemplo, la Tabla UCS-57.

También, UHT-57 requiere RT total para todas las juntas Tipo 1.

RT Opcional

Cuando la RT no es requerida por las reglas especificas del código, el grado de RT es

una opción del diseño y es determinado por la eficiencia de la junta deseada y/o el

factor de calidad por UW-11 y UW-12.

UW-12: Eficiencias de las Juntas

Cuando la RT no es especificada por el Código, esta puede ser usada como una opción

de diseño, por lo cual el diseñador puede usar eficiencias de diseño más altas si se

realizan radiografías adicionales. Estas opciones pueden ser aplicadas a un recipiente

entero, o a incrementos de soldadura individuales o a junta como es permitido en UW-

12.

Definiciones

(a) Multiplicador del Esfuerzo:

“E” es un multiplicador del esfuerzo el cual puede ser aplicable a una

eficiencia de la junta o a un factor de calidad

Excepto por UW-11(a)(5), los multiplicadores del esfuerzo aplican a las

juntas, y no a las secciones del recipiente.

El diseñador puede aplicar los multiplicadores del esfuerzo en la base de junta

– por – junta.

(b) Factor de Calidad:

Un multiplicador del esfuerzo de 0.85 es impuesto en componentes sin costura

que no cumplen con los requisitos de RT por “spot” (puntos) de UW-

11(a)(5)(b).

Nota: La tubería o los tubos soldados tiene que cumplir con estos

requisitos. Esto significa que un factor de calidad de 0.85 es

impuesto además del 15% de reducción de esfuerzo que ha

sido aplicado al esfuerzo admisible en la Sección II, Parte D.

(c) Incremento de Soldadura:

Una longitud de 50 ft. De soldadura en un recipiente, o en caso de


recipientes múltiples duplicados, el incremento de soldadura puede

incluir soldaduras en 2 o más recipientes.

Un incremento de soldadura es definido en UW-52 para especificar la

Longitud representada por un “spot” (punto) radiografiado (Un

“spot” (punto) radiográfico tiene también que incluir el trabajo de

cada soldador).

UW-11(a) Radiografía Total

Las siguientes soldaduras tienen que ser examinadas en su longitud total como se

prescribe en UW-51.

- Todas las soldaduras a tope categorías A y D en secciones de

recipientes o tapas donde el diseño de la junta o de la parte, esta

basado en la eficiencia de la junta permitida por UW-12(a)

- Todas las juntas a tope en boquillas, cámaras de comunicación, etc.

que excedan cualquiera de los siguiente: 10 “NPS o 1-1/8” en espesor.

- Las soldaduras a tope categorías B o C que intercepten soldaduras a

tope categoría A, o conecten secciones sin costura o tapas deberán,

como mínimo, cumplir los requisitos para RT “spot” (por puntos) por

UW-52. los “spot” (puntos) radiográficos requeridos por este párrafo

deberán no ser usados para satisfacer los requisitos de RT por

“spot” (puntos) aplicados a otros incrementos de soldadura. Los

recipientes que cumplen este criterio deberán ser estampados como

RT 2.

Nota: Para satisfacer el criterio de estampado RT1, las soldaduras arriba

indicadas tendrían que ser radiografiadas en su longitud total.

En la pagina siguiente encontraran un ejemplo de su aplicación en las diferentes

juntas de un Recipiente a Presión.

UW-11(b) Radiografía por “Spot”(Puntos)

Las soldaduras en secciones de recipientes o tapas donde el diseño este

basado en la eficiencia de la junta permitida por UW-12(b) tienen que ser

examinados por RT como es requerido por UW-52.

La radiografía por “spot”(puntos) es una herramienta de inspección y un

chequeo de control de calidad.


La mínima extensión de un “spot”(puntos) a examinar por RT debe

incluir:

- Un “spot”(punto) de 6” por cada incremento de soldadura de 50 ft. o

fracción de este.

- Cada incremento de 50 ft tiene que incluir un número suficiente de

puntos para examinar el trabajo de cada soldador.

- La localización del “spot”(puntos) a ser RT debe ser seleccionado por el

I.A.

- Las radiografías requeridas para satisfacer otras reglas no deben

ser usadas para satisfacer estos requisitos.

En la pagina siguiente encontraran un ejemplo de su aplicación en las diferentes

juntas de un Recipiente a Presión.

EJEMPLO 1

(elaborar un dibujo similar pero de mejor calidad, junto con tablas y notas y

reemplazar el que se ve abajo)


EJEMPLO 2

(Idem anterior)

EJEMPLO 3


Otras Excepciones para Boquillas

Las boquillas de cualquier tamaño están exceptuadas de las radiografías por

“spot”(puntos) requeridas en UW-11(a)(5)(b).

CONSIDERACIONES DE ESPESOR

Diseño – Requisitos Generales

UG-16(b) Espesor mínimo de componentes que retienen presión.

El mínimo espesor permitido para cuerpos y tapales después de formados

y sin importar la forma de producto y material, deberá ser 1/16” (1.6mm),

excluyendo cualquier tolerancia para corrosión, con las siguientes

excepciones:

1) No aplica para placas que transfieran calor de intercambiadores

de calor tipo placa;

2) No aplica para tubos de intercambiadores de calor tipo cuerpo –

y – tubos, donde la tubería o los tubos sean de 6” NPS y

menores;

3) El espesor mínimo de cuerpos y tapas o tapas de calderas de vapor

sin fuego directo debe ser ¼” , excluyendo cualquier tolerancia para la

corrosión;

4) El espesor mínimo de cuerpos y tapales usados en servicio de aire

comprimido, servicio de vapor y servicio de agua hechos en materiales

listados en UCS-23 , etc. deberá ser 3/32” excluyendo cualquier

tolerancia para la corrosión.

5) No aplica a los tubing de enfriadores de aire e intercambiadores de calor

tipo torres de enfriamiento si todas las siguientes provisiones son

cumplidas:

(a) Los tubing no deberán ser usados para aplicaciones de

servicio letal UW-2(a)

(b) Los tubing deberán estar protegidos por aletas o algún otro

medio mecánico.

(c) El diámetro exterior deberá ser un mínimo de 3/8” y un

máximo de 1 ½”.

(d) El espesor mínimo a ser usado no deberá ser menor que el

calculado por las formulas dadas en UG-27 o Apéndice 1-1 y

en ningún caso menor que el mayor del espesor mínimo

calculado utilizando una presión de diseño de 500 psi a

70° F o 0.022”.


UG-16(c)

La tolerancia por bajo espesor en la fabricación de placas es el menor

valor entre 0.01” o el 6% de el espesor ordenado, lo que sea menor.

UG-16(d)

La tolerancia por bajo espesor en la tubería – Si la tubería o los tubos son

ordenados por su espesor de pared nominal, la tolerancia por bajo

espesor en la fabricación deberá ser tomada en cuenta. Para la mayoría de

la tubería la tolerancia por bajo espesor es del 12 ½%.

UG-16(e)

La tolerancia de corrosión en las Formulas de Diseño – Los valores en las

ecuaciones están dimensionados en la condición corroída.

UG-19 FABRICACIONES ESPECIALES

UG- 19(a) Unidades Combinadas

Cuando una unidad clasificada como Recipiente a Presión consiste de mas de una

cámara sometida a presión independiente, operando a la misma o a diferentes presiones

y temperaturas, cada una de estas cámaras sometidas a presión, deberá ser diseñada y

construida tomando en cuenta la condición más severa de presión y temperatura

coincidente esperada durante la operación normal para el tipo de servicio

predeterminado.

Nota: Únicamente las partes las cuales caen dentro del alcance de Sección VIII Div. 1,

deberán se fabricadas cumpliendo con los requerimientos de esta división.

UG-19(b) Formas Especiales

Otros recipientes que no tengan la forma cilíndrica o esférica, y aquellos para los

cuales no existan reglas de Diseño en esta división, pueden ser diseñadas bajo las

condiciones establecidas en U-2.

Cuando no sean dadas reglas de diseño en esta division, y la resistencia de un recipiente

a presión o parte a presión no pueda ser calculada con un aseguramiento satisfactorio de

precisión, la presión de trabajo máximo permisible del recipiente terminado deberá ser

determinado de acuerdo a lo establecido en UG-101.


UG-20 TEMPERATURA DE DISEÑO

UG-20(a) Temperatura Máxima

Excepto como es requerido en UW-2(d)(3), la temperatura máxima usada en el diseño

no deberá ser menor que la temperatura del metal promedio ( a través del espesor)

esperado bajo condiciones de operación para la parte considerada. En caso de ser

necesario, la temperatura del metal deberá ser determinada por calculo o por medición

del equipo en servicio bajo condiciones de operación equivalentes.

UG-20(b) Temperatura Mínima

La temperatura mínima del metal a ser usado en el diseño, deberá ser la mas baja

esperada en servicio excepto cuando temperaturas mas bajas son permitidas por las

reglas de esta División. ( Ver UCS-66 y UCS-160 ).

UG-23 VALORES DE ESFUERZO MÁXIMO PERMISIBLE

UG-23(a)

Los valores de esfuerzo máximo permisible en tensión deberán ser tomados

de las tablas apropiadas en la Sección II Parte D, (p. ej, Tabla 1 A o Tabla

1 B) a la temperatura que se espera sea mantenida en el metal bajo las

condiciones de carga en consideración.

UG-23(b)

El esfuerzo máximo permisible longitudinal a compresión deberá ser el

menor de:

1) el valor de esfuerzo máximo permisible en tensión, o

2) el valor del factor B como se determina en UG-23(b)(2)

UG-23(c)

El máximo esfuerzo general primario de membrana causado por la

aplicación simultanea de las cargas de UG-22 deberá estar limitado a los

valores de esfuerzo máximo admisible de la Sección II Parte D. Para las

cargas que producen esfuerzos de flexión, el máximo esfuerzo de

membrana primario mas el esfuerzo de flexión primario a través del

espesor no deberá exceder 1 ½ veces el valor del máximo esfuerzo

admisible de las Tablas de la Sección II Parte D.


UG-23(d)

Para la combinación de cargas por terremoto o viento con otra de las

cargas de UG-22, el esfuerzo general de membrana primario no deberá

exceder 1.2 veces el máximo esfuerzo admisible permitido en UG-23(a),

(b), (c).

ESFUERZO CIRCUNFERENCIAL VERSUS ESFUERZO LONGITUDINAL

Para un cuerpo cilíndrico de pared – delgada, sin costura, el esfuerzo

circunferencial será aproximadamente el doble del esfuerzo longitudinal.

En la mayoría de casos, las formulas para el espesor requerido basadas en

los esfuerzos circunferenciales de UG-27 gobernaran sobre las formulas

para el espesor requerido basadas en los esfuerzos longitudinales. Existen,

sin embargo, unos pocos casos en los cuales esta regla general no se

mantiene (p. ej. los recipientes verticales muy altos bajo cargas de viento y

terremoto, o los recipientes horizontales muy largos soportables en

silletas).

Se debe notar que si existen juntas longitudinales y circunferenciales en un

cuerpo cilíndrico, las formulas de UG-27 que están basadas en el esfuerzo

longitudinal gorbernaran únicamente cuando la eficiencia de la junta

circunferencial sea menor que la mitad de la eficiencia de la junta

longitudinal, o cuando el efecto de las cargas suplementarias (UG-22)

cause flexión longitudinal o tensión en conjunto con la presión interna

que se esta investigando.


Formulas Para Cuerpos Bajo Presión Interna

Cuerpos Cilíndricos

UG-27 Esfuerzo Circunferencial (Juntas Longitudinales)

En términos del radio interior (t< R/2) P < 0.385SE)

PR SEt

t = or P =

SE - 0.6P R + 0.6t

En términos del radio exterior (t < R/2 o P < 0.385SE)

t = PR0 or P = SEt

SE + 0.4P R0 - 0.4t

Esfuerzo Longitudinal (Juntas Circunferenciales)

En términos del radio exterior (t < R/2 o P < 1.25SE)

t = PR or P = 2SEt

2SE – 0.4P R - 0.4t

o

Cuando se rebasa esta

condición los equipos

serán considerados

como recipientes de

pared gruesa.

UG-27 (c)(1)

1-1(a)(1)

UG-27 (c)(2)


UG-31 Cuerpos Hechos a Partir de Tubería.

UG-31 permite la fabricación de cuerpos a partir de tubería. Este

simplemente establece que la formula en UG-27 deberá ser usada para

calcular el espesor. Mucho cuidado debe ser tenido en cuenta en las

comunicaciones entre el diseñador y el comprador cuando se ordene

tubería tal como el SA-53-B. Este material puede venir en dos formas sin

costura(seamless) y con costura (ERW), y por lo tanto, tiene dos valores de

esfuerzo

diferentes.

Cuerpos Esféricos

En términos del radio interior:

t = PR o P = 2SEt

2SE – 0.2P R + 0.2t

En término del radio exterior:

t = PR0 or P = 2SEt

2SE + 0.8P R0 - 0.8t

UG-27 (d)

1-1(a)(2)

Nomenclatura

t – Espesor mínimo requerido del cuerpo, pulgadas.

P – Presión del Diseño Interna, psi.

R = R1 – Radio interior

R0 – Radio exterior

S – Valor del máximo esfuerzo admisible, psi (ver los valores de esfuerzo en la tabla

aplicable en la Subsección C)

E – Eficiencia de la junta, o la eficiencia de, junta apropiada en un cuerpo cilíndrico o

esférico, o la eficiencia de ligamentos entre aberturas, el que sea menor.


Efecto de la Carga Estática del Fluido en la Presión de Diseño del Recipiente

- UG-22 Carga

- La consideración principal en recipientes verticales altos o de baja presión

de diseño

- La presión debida a la carga estática del fluido se combinan con la presión

interna.

- Si la carga estática del fluido existe durante la prueba hidrostática

únicamente,

Algunas opciones se deben considerar:

1) probar el recipiente en posición horizontal para minimizar la

carga estática.

2) reemplace la prueba hidrostática por una prueba neumática

3) revise los esfuerzos adicionales debido a la carga estática

durante la prueba; No existe un limite superior en la presión de

prueba [UG-99(d)], sin embargo si el recipiente es sujeto a

deformación permanente visible, el Inspector tiene el derecho de

rechazar el recipiente.


La presión adicional debida a la carga estática es:

P(f) = H g

Donde:

P(f) = La presión interna adicional debida a la carga estática del

fluido

H = Altura del punto superior de la columna de fluido

g = Densidad del fluido

Ecuaciones para Cuerpos Cilíndricos Gruesos

Apéndice 1 – Formulas de Diseño Suplementarias

En el caso donde t > R/2 o P > 0.385SE

Esfuerzo Circunferencial (Juntas Longitudinales), (1-2)

Donde “P” es conocido y t es deseado:

t = R(Z ½ - 1) = R0

Donde Z =

(Z ½

- 1)

Z ½

SE + P

SE - P


Z – 1

Z + 1


P = SE

Donde Z = = =

Ejemplo – Cuerpo Cilíndrico Bajo Presión Interna

Calcule el Espesor Requerido del Cuerpo Para Presión Interna

Parámetros de Diseño:

Presión de Diseño = P = 150 psig

Temperatura de Diseño = T = 800° F

Tolerancia de Corrosión = C = Ninguna

Material del Cuerpo : SA515-70 Placa de Acero al Carbón S = 12,000 PSI

Esfuerzos tomado de la Sección II Parte D, Tabla 1 A para SA515 Gr70 a 800 °F.

Radiografía Total en las Juntas Longitudinales E de la Junta = 1.0 para Juntas Tipo 1.

R + t

R

2

R0

R

2

R 0

R0 - t

2


Radiografía Total en las Juntas Circunferenciales E de la Junta = 1.0 para Juntas Tipo

1.

TD1= 96 in Diámetro Interior del Cuerpo 1

TD2 = 72 in Diámetro Interior del Cuerpo 2

T = 57 lb / ft3 Densidad del Fluido Contenido

H1 = 50 ft Altura del Cuerpo 1

H2 = 50 ft Altura del Cuerpo 2

HC = 40 in Altura de la Reducción Cónica

Calculando el Espesor Requerido de los Anillos del Cuerpo Debido a la Presión de

Diseño

Cuerpo 1 R = R = 48 in

UG – 27 (c)(2) Espesor requerido basado en los esfuerzos circunferenciales

t = P . R . t = 150 . 48 .

SEC - 0.6 P 12000 . 1.0 – 0.6 . 150

t = 0.605 in

UG – 27(c)(2) Espesor Requerido Basado en los esfuerzos Longitudinales

t = t =

t = 0.299 in

El espesor requerido basado en los esfuerzos longitudinales es

aproximadamente ½ que el requerido por los esfuerzos

circunferenciales

ID1

2

PR

2SEL + 0.4P

150 . 48

2 . 12000 . 1.0 + 0.4 . 150

1D2

2


Cuerpo 2 R = R = 36 in

UG – 27(c)(1) Espesor basado en los esfuerzos circunferenciales

t = t =

t = 0.453 in

UG – 27(c)(2) Espesor basado en los esfuerzos longitudinales

t =

t = 0.224 in

Repitiendo los Cálculos Incluyendo el Efecto de la Tapa Estática

Cuerpo 1 – Altura del Fluido = 50’

Pf = 19.792 psi

El Espesor requerido basado en los esfuerzos circunferenciales es

PR

SEC - 0.6P

150 . 48

12000 . 1.0 - 0.6 . 150

PR

2SEL + 0.4P

Pf = H1 . l

In2

ft

2

ID

(P + Pf ) . 2

144 =

50 pies X 57 lb/pie

3

144 pulg2

/pies2

= 2850

144


t =

SEC – 0.6P

(150 + 19.8 ) . 48

t =

12000 . 1.0 – 0.6 . (150 + 19.8 )

t = 0.684 in

Cuerpo 2 – Altura del Fluido = 50’ + 40” + 50’

40 . in

H = H1 + H2 +

H = 103.333 ft

l

Pf = H

144 .

Pf = 40.903 psi

t =

SEC – 0.6 . (P + Pf )

(150 + 40.9 ) . 36

t =

12000 . 1.0 – 0.6 . (150 + 40.9 )

t = 0.578 in

12 . in

ft

in2

ft2

ID2

(P + Pf ) . 2


Resumen de los Espesores Requeridos para los Cuerpos 1 y 2

Esfuerzos Circ.

P = 150 +

Esfuerzos Long.

P = 150 psi Tapa

Estática

P = 150 psi

Cuerpo 1 0.605” 0.684” 0.299”

Cuerpo 2 0.453” 0.578” 0.224”

DISEÑO DE TAPAS

Tipos de Diseños de Tapas

Hemisférica

Elíptica

Torisferica ( Bombeada Esférica, o Bombeada y Rebordeada F & D )

Cónica

Toriconica ( Tapa Cónica con Reborde )

Tapas Planas

Cubiertas Bombeadas Esféricas ( Tapas Atornilladas )

Las Reglas del Código ASME Están Localizadas En

UG-32 y el Apéndice 1-4, Tapas Formadas y Secciones con la Presión en Lado

Cóncavo (Presión Interna). Estas son las tapas formadas no atornilladas tales

como hemisféricas, elípticas, torisfericas, cónicas y toriconícas.

UG-33, Tapas Formadas con la Presión en el Lado Convexo (Presión Externa)

Apéndice 1-5, Tapas Cónicas y Reducciones Bajo Presión Interna, las reglas para

el diseño del refuerzo cuando sea necesario en la unión del cono – al – cilindro.

UG-34, Tapas Planas No-arriostradas y Cubiertas (tapas planas, cubiertas planas,

bridas ciegas, circulares y no-circulares, soldadas, atornilladas, roscadas etc.)

UG – 35, Otros Tipos de Cierres


Cubiertas Bombeadas Esféricas, Apéndice 1-6

Cierres de Acondicionamiento Rápido, UG-35(b)

UG – 47, Superficies Arriostradas o Placas Planas Arriostradas

t = espesor mínimo requerido de la tapa después del formado

D = diámetro interior del faldón de la tapa; o la longitud

interior del eje mayor de una tapa elíptica; o el diámetro

interior de una tapa cónica en el punto en consideración

medido perpendicular al eje longitudinal.

D0 = diámetro exterior (similar al diámetro interior)

h = la mitad de la longitud del eje menor de una tapa elíptica

L = radio interior de la esfera o de corona para tapas

torisfericas y hemisféricas


r = radio interior de rebordeo

a = la mitad del ángulo incluido del cono en la línea de centro de la

tapa

Di = diámetro interior de la porción cónica de una tapa

toriconica en su punto de tangencia con el reborde, medido

perpendicular al eje del cono

= D – 2 r(1-cos α)

P = presión de diseño interna

Tapas Elípticas 2:1

El eje menor es la mitad del eje mayor

D

2h

Una aproximación aceptable de las tapas elípticas 2:1 es una con un radio de

rebordeo de 0.17D y un radio de bombeo esférico de 0.90D, [ UG-32(d) ].

El mínimo espesor requerido a la MAWP esta dado en UG-32(d) como

PD 2SEt

t = 2SE – 0.2P o P = D + 0.2t

Otras Tapas Elípticas

Para otras relaciones de ejes mayor y menor de tapas elípticas el

Apéndice 1-4(c) suministra las formulas.

En términos del diámetro interior

PDK 2SEt t = o P = 2SE – 0.2P KD + 0.2t

Tapa Torisferica

= 2


Tapa Bombeada y Rebordeada ( F & D )

Tapa F & D Estándar ASME

Tapa F & D Estándar ASME

L = D0 = diámetro exterior del faldón

r = 6%L = 6% del radio interior de la corona

= 6% D0 = diámetro exterior del faldón

Las Formulas para el Espesor y la Presión para este caso son dadas en UG-32(e)

0.885PL SEt

t = o P =

SE – 0.1P 0.885L + 0.1 t

Para materiales que tengan una mínima resistencia a la tensión que

exceda de 80,000 psi las tapas torifericas deberán ser diseñadas

usando un esfuerzo admisible, S, igual a 20,000 psi a temperatura

ambiente y reducido en la proporción de reducción en el máximo

esfuerzo admisible a la temperatura de diseño.

Tapas Torisfericas

Tapas F & D No – Estándar ASME

Las formulas para otras proporciones son suministradas en el Apéndice 1-4(d)

En términos del radio interior

t = o P =

UG-32(j)

Para cualquier tapa no arriostrada el radio interior de la corona deberá

no ser mayor que el diámetro exterior del faldón.

Para una tapa torisferica o (F & D) el radio interior de rebordeo deberá

no ser mayor que el 6% del diámetro exterior del faldón de la tapa pero

en ningún caso menor que 3 veces el espesor de la tapa

PLM

2SE – 0.2P

2SEt

LM + 0.2t


L Máximo = D.E. del faldón, i.e. Do

R Mínimo = 6% del D:E: del faldón, i.e. Do

Pero en ningún caso menor que 3 veces el

espesor de la tapa.

Él limite máximo de L coloca un limite en la planitud de la tapa. Un

mayor L acerca la tapa a una placa plana.

Él limite mínimo de r controla la curvatura. Una menor curvatura hace el

cambio más abrupto. Un mayor r implica un cambio más gradual

Transición Cónica UG-32(1)

Todas las tapas formadas, mas gruesas que el cuerpo, las cuales vayan a

ser soldadas a tope, deberán tener una longitud de faldón para cumplir

con los requisitos de la Figura UW-13.1 esto suministra una transición 3:1

y una tolerancia para el desalineamiento de la línea de centro.

Todas las tapas formadas, con un espesor igual o menor que el espesor

del cuerpo, al cual se van a ser soldadas a tope, no necesitan tener un

faldón integral. Cuando un faldón es suministrado, su espesor deberá ser

al menos igual al requerido para un cuerpo sin costura del mismo


diámetro. En otras palabras la porción del faldón para este caso es

tratada como un cuerpo sin costura.

REQUISITOS DE ESPESOR UG – 32(a) Y UG – 32(b)

Para las tapas formadas (elípticas, torisfericas, hemisféricas y

toriconicas) después del formado, el espesor requerido es el espesor en el

punto mas delgado después del formado. Es una costumbre el usar una

placa mas gruesa para prevenir el posible adelgazamiento durante el

proceso de formado (ver pie de nota 18).

El espesor de una tapa no arriostrada elíptica o torisferica no debera


en ningún caso ser menor que el espesor requerido de una tapa

hemisférica sin costura dividido por la eficiencia de la junta de la tapa al

cuerpo.

Tapa Hemisférica UG-32(f)

Cuando el espesor de una tapa hemisférica no exceda 0.356L o P no

exceda 0.665SE.

t = o P =

Para cuerpos esféricos gruesos vea las formulas en el Apéndice 1-3.

Un cuerpo hemisférico delgado en términos del material es el mas eficiente

o el componente mas delgado que pueda ser diseñado para presión

interna. Este utiliza el material en la total extensión ya que ambos el

esfuerzo longitudinal y el esfuerzo circunferencial son iguales. También,

típicamente el espesor de la tapa hemisférica es aproximadamente igual

a la mitad del espesor de un cuerpo cilíndrico.

Ejemplos de Tapas

A) Descripción: Una tapa F & D estándar ASME con un radio

interior de la corona igual al diámetro exterior del

faldón y un radio interior de rebordeado igual al

6% del radio de la corona

De UG-32(e)

t =

P = presión de diseño (psi) = 150 psi

L = radio interior de la corona (pulg.) = 72 pulg.

S = esfuerzo admisible (psi) = 12 ksi para SA-515 Gr70 @ 800°F

E = eficiencia menor de cualquier junta en la tapa = 1.0

PL

2SE – 0.2P

2SEt

LM + 0.2t

0.885PL

SE – 0.1P

0.885(150)(72)

(12000)(1.0) – 0.1(150) = 0.798 “


t =

B) Descripción: Una tapa F & D 80/10. En otras palabras una

tapa torisferica que tiene un radio de corona

interior del 80% del D.E. del faldón y un radio

interior de rebordeado del 10% del D.E. del faldón

Del Apéndice 1-4

t =

M = factor para las tapas torisfericas el cual depende de la

proporción geométrica de la tapa L/r, donde r es el radio

interior del rebordeado.

Los otros parámetros están definidos arriba.

L 72(80%) 57.6

r 72(10%) 7.2

M = 1.46 de la Tabla 1-4.2 o la ecuación.

(150)(57.6)(1.46)

2(12000)(1.0)-0.2(150)

D) Descripción: Una Tapa Elíptica 2 : 1

De UG-32(d)

PLM

2SE – 0.2P

= = = 8

= 0.527 “ t =

PD

2SE – 0.2P


t =

(150)(72)

2(12000)(1.0)-0.2(150)

E) Descripción : Tapa Hemisférica.

De UG-32(f)

t =

(150)(72/2)

2(12000)(1.0)-0.2(150)

F) Descripción : Una Tapa elíptica 2:1 aproximada como una

Tapa F & D con L = 0.9D y r = 0.17D

De UG-32(d) y el Apéndice 1-4 (d)

L = 0.90D = 0.90(72) = 64.8

r = 0.17D = 0.17(72) = 12.24

L 64.8

r 12.24

1

4

= 0.450 “ t =

PL

2SE – 0.2P

= 0.225 “ t =

= = 5.29

L

r √ 3 + M = =

√


1

4

t =

(150)(64.8)(1.33)

2(12000)(1.0)-0.2(150)

Se debe notar que en los cálculos de arriba por simplicidad el diámetro exterior del

faldón se tomo como igual al diámetro interior en la definición del radio de la corona y

el radio de rebordeo. La diferencia es despreciable debido a que un componente

delgado es comparación con el diámetro.

Una comparación de los espesores requeridos para los diferentes diseños de tapas y un

cuerpo cilíndrico son mostrados abajo.

Tapas Cónicas

= 1.33 M = 3 + 5.29

PLM

2SE – 0.2P

= 0.539 t =


La tapa cónica es similar al cuerpo cilíndrico y es analizada expresando

el radio de curvatura tangencial en términos del radio, p.ej. R1 = R/cos α

Alfa, α, es la mitad del ángulo incluido del cono.

Formulas del Cono

La ecuación de equilibrio de la tapa cónica, para los esfuerzos

Tangenciales ( similares a la dirección circunferencial )

PR

t cos α

La formula del Código en UG-32(g) para las tapas cónicas

PD SE – 0.6P =

2t cos α

La formula del Código en UG-27 para los cuerpos cilíndricos PR PD SE –0.6P = = t 2t

Las similitudes entre las formulas para los cuerpos cilíndricos y las

Tapas cónicas son obvias.

La Unión Cono – A – Cilindro

El diagrama de fuerzas en la unión del cono al cilindro muestra el esfuerzo

circunferencial de compresión en la unión debido a la geometría o a la

σt =


dirección de la presión aplicada. Además existen unas restricciones de

compatibilidad

A mayor ángulo mayor es la fuerza. El Código relaciona esta fuerza

interna por la limitación del ángulo a 30° y reforzando la unión de

acuerdo al Apéndice 1-5. para ángulos mayores de 30° un análisis de la

discontinuidad puede ser realizado de acuerdo a 1-5(g).

Formulas para el Cono y las Reducciones Cónicas – UG-32(g)

Un eje común de los elementos del recipiente, p.ej. alineamiento de la línea

de centros

No existe rebordeos en la unión

La mitad del ángulo incluido, α, es menor o igual a 30°

PD 2Setcosα t = or P =

2cosα (SE-0.6P) D + 1.2tcosα

La Mitad del Angulo Incluido Mayor De 30 Grados UG-32(h)


Una tapa toriconica puede ser usada en vez de una tapa cónica

cuando la mitad del ángulo incluido es mayor de 30 grados. El espesor del

rebordeo es determinado usando las formulas para una tapa torisferica

en la cual el radio de la corona, L, es definido como Di

2cosα

Donde Di = diámetro interior en el punto de tangencia del reborde

Di = D –2r(1-cos α )

Alternativamente, una reducción cónica con α >30° sin reborde puede ser

usada sin un análisis de la discontinuidad es realizado satisfaciendo los

requisitos de 1-5(g), [ Refiérase a UG-32(g) Y UG-32(h) ]

Rigidizadores de la Reducción Cónica.

Un anillo rigidizador deberá ser suministrado cuando sea requerido por

las reglas de 1-5(d) y (e), [ vea UG-32(g)]

El esfuerzo no es requerido cuando el ángulo calculado D > α. Los valores

de D están tabulados en 1-5. De otra manera el refuerzo es requerido. El

Apéndice 1-5 da las ecuaciones para calcular el área requerida para el

L =


anillo de refuerzo. Además el Código de la localización y distancia del

anillo desde la unión.

Secciones Cónicas Oblicuas UG-36(g)

El mayor medio ángulo incluido puede ser usado en las formulas de diseño.

Ejemplo de Reducción Cónica

Parámetros de Diseño

Todas las secciones del recipiente tienen un eje común

No se asumen transiciones con rebordeos

La mitad del ángulo incluido es menor de 30 grados

Presión de Diseño = 150 psi

Temperatura de Diseño = 800°F


Sin tolerancia de corrosión

Se asume radiografía total

No hay restricciones de servicio

Material = SA 515 Gr. 70 (placa de acero al carbón)

Diámetro en el final grande = 96 pulgadas D.L.

Diámetro en el final pequeño = 72 pulgadas D.L.

De la geometría la mitad del ángulo incluido es

96 – 72

2

tan (α ) =

40

Luego α = 17 grados

El espesor para la reducción cónica es determinado usando las formulas de

UG-32(g)

PD

t =

2cosα (SE-0.6P)

(150)(96)

2cos(17)(12000(1.0) - 0.6(150))

Ejemplo de Diseño de

Secciones Reducidas Cónicas

Requisitos de Anillos de Refuerzo (1-5)

I. Determine P/SsE1, luego de la Tabla 1 –5.1 encuentre Δ

= 0.632 ” t =


1. Final grande:

P 150

= = 0.0125

SsE1 12000(1.0)

donde:

Ss = esfuerzo admisible del cuerpo

E1 = eficiencia de la junta longitudinal en el cono / cilindro

De la Tabla 1-5.1;

Desde que

P

SsE1

D = 30° un anillo de compresión no es requerido desde que

30° > 17°

2. Final pequeño

P 150

= = 0.0125

SsE1 12000(1.0)

Interpolando en la Tabla 1-5.2:

P/ SsE1 Δ

0.010 9.0

0.0125 Δ1

0.020 12.5

Δ1 = 9.875°

= 0.0125 > 0.009


Desde que Δ1 = 9.875° y es menor que 17°, un anillo de refuerzo es requerido

Determine k :

y

k = , Pero k no puede ser menor de 1.0

S R ER

Cuando el anillo de refuerzo esta en el cuerpo

y = SsEs

12000(30E6)

k = = 1.0

12000(30E6)

II. Determine el área de la Sección del anillo de refuerzo para el final

pequeño

kQsRs

Ars = tan α

SsE1

Donde Qs = la suma algebraica de

PRs lb

and f2

2 in

f2 = carga axial en el final pequeño debida al viento, peso

muerto, etc., excluyendo la presión, lb/in.

f2 = 0.0

Δ

1 -

α


150(36) lb

Qs = = 2700

2 in

(1.0)(2700)(36)

Ars = tan(17)

12000(1.0)

Ars = 8.1(0.42)(0.31) = 1.05 in2

Cuando el espesor, menos la tolerancia de corrosión, de la reducción y/o

el cilindro excede el requerido por la formula de diseño aplicable, el

exceso de espesor puede ser considerado para contribuir al anillo de

refuerzo requerido de acuerdo con la siguiente formula.

( tc - tr )

Aes = 0.78 Rs ts = ( ts – t ) +

cos α

En nuestro ejemplo, el anillo de refuerzo tiene que estar localizado dentro

de una distancia de ( Rs ts) ½

(final pequeño) desde la unión de la

reducción y el cilindro pequeño.

El centroide ( para un material homogéneo este es el centro de gravedad)

De el área agregada deberá estar dentro de una distancia de

0.25 (Rs ts) ½ (final pequeño).

Tapas Planas UG-34

Tapas planas no arriostradas, cubiertas, bridas ciegas

9.875

1 –

17

√


Placas y cubiertas circulares y no circulares

Soldadas y atornilladas

Las formulas son derivadas de la teoría elástica de placas con pequeñas

deflexión. La condición del borde o el efecto del borde es tenida en cuenta

para determinar el factor – C

Para placas soldadas únicamente, el factor – C incluye un factor de 0.667 el

cual efectivamente incrementa el esfuerzo admisible a 1.5S (p.ej. Flexión).

Para placas atornilladas, la preocupación es la deformación y un esfuerzo

admisible mas pequeño disminuye la posibilidad de fuga.

Ecuaciones para Placas Planas

Placas soldadas circulares no arriostradas

CP

SE

Placas circulares atornilladas

CP 1.9WhG

t = d +

SE SEd3

Placas soldadas no circulares no arriostradas rectangulares, elípticas,

oblongadas o segmentadas.

ZCP

t = d

SE

√ t = d

√

√


Donde Z = 3.4 - 2.4 < 2.5 ( Z : Factor de Forma)

Placas atornilladas no circulares no arriostradas cuadradas,

rectangulares, elípticas, oblongadas o segmentadas

ZPC 6WhG

t = d +

SE SELd3

Definición de los Símbolos

d = diámetro o el lado corto, medido como se indica en la Figura

UG-34

C = un factor que tiene en cuenta el método de fijación. Este también

incluye un incremento en el esfuerzo admisible por flexión a 1.5S

para placas soldadas únicamente.

P = presión de diseño

S = esfuerzo máximo admisible, de las tablas de esfuerzo

E = eficiencia de la junta, de la Tabla UW-12, para cualquier

soldadura categoría A como se define en UW-3(a)(1).

Z = un factor para tapas no circulares.

d/ D

√


W = carga total de los tornillos como se determina por el Apéndice 2

hg = brazo del momento de empaque.

L = perímetro de una tapa no circular atornillada medido a lo largo de

la línea de centro de los huecos para tornillos

Tipos de Tapas Planas


Teoría Elástica de Placas

Placas circulares simplemente soportadas bajo presión uniforme


σ = 0.309 P (d/t)2

Placas circulares fijas bajo presión uniforme

σ = 0.188 P (d/t)2

El factor –C representa el efecto de la condición del borde en el máximo

esfuerzo. (Nota: El máximo esfuerzo no necesariamente ocurre en la

misma localización, tal como en el centro para una placa simplemente

soportada).

C = 0.309 Teórico para placas simplemente soportadas

C = 0.188 Teórico para placas fijas

Para placas soldadas un incremento en el esfuerzo admisible en flexión es

permitido hasta 1.5S.

C = 0.309 / 1.5 = 0.205 placas simplemente soportada

C = 0.188 / 1.5 = 0.125 placa fija

Para cubiertas atornilladas el limite del esfuerzo es 1.0 S

C = 0.308 placa simplemente soportada

C = 0.3 valor del ASME Fig. UG-34 (j), (k) (p.ej. simplemente

soportada)

Los otros valores de C en UG-34 representan las otras condiciones del

borde, la rigidez relativa pf de la placa y el cuerpo o el d efectivo de la

placa.

Detalles de las Soldaduras en Juntas de Esquina UW-13(e)

Figura UW-13.2, Típico para Tapas Planas No Arriostradas


Estos son algunas soldaduras típicas de fijación de placas a cuerpos permitidas

para formar una junta de esquina. Estas también incluyen los requisitos de tamaño de

las soldaduras.


Juntas de Esquina No-Permitidas

Una característica común de estas soldaduras de fijación es que estas no

están capacitadas para suministrar una resistencia significante al

momento. Esto es importante desde que para las placas el método de

transferencia de la carga primaria es la flexión.

Ejemplo del Diseño

De Tapa Plana Soldada No Arriostada

Parámetros de Diseño :

Presión de Diseño = 150 psi

Temperatura de Diseño = 800°F

Tolerancia de Corrosión = Ninguna

Material = SA515-70, S = 12 ksi

Espesor del cuerpo = 3/4”


D.I, del cuerpo = 96 in

Radiografía total efectuada en el recipiente

Sin Restricciones de Servicio

Cubierta circular y sin costuras

Tapa Plana pegada al cuerpo según la Fig. UG-34 (f)

Donde C = .33m > .20

t = d CP/SE

m = tr/ ts = Espesor requerido del cuerpo sin costura / Espesor actual del cuerpo menos la C.A.

tr = = = 0.61 ’’

∴ m = = 0.813

C = 0.33(0.813) = 0.268 > 0.20

.268(150)

12000(1.0)

Bridas ANSI B16.5

Las bridas ciegas circulares de materiales ferrosos de acuerdo con el ANSI B 16.5 y

UG-11(a)(2) deberán ser Aceptables para los diámetros y para el rateo de presión-

temperatura de la Tabla 2 del ANSI B 16.5 con los tipos de fijación mostrados en la

Fig. UG-34 esquemas ( j ) y ( k )

√

PR

SE - 0.6P

(150)(96 / 2)

12000(1.0) – 0.6(150)

0.61

0.75

t = 96 = 56 √


SUPERFICIES ARRIOSTRADAS

UG-47 – Superficies arriostradas

t = p

donde : p = el paso máximo entre cualquier conjunto de riostras

P = presión de diseño

S = esfuerzo máximo admisible (Sección II, Parte D)

C = un factor que afecta el factor de seguridad relacionando el

método de fijación entre la riostra y la placa plana Rango de 3.2 > C > 2.1

UG-31(i) Si una tapa elíptica, torisferica, hemisférica, cónica o toriconica es de un espesor menor

que el requerido por UG- 32, este deberá ser tratado como una superficie plana

arriostrada de acuerdo a UG-47

DISEÑO A PRESIÓN EXTERNA (UG-28)

Teoría detrás de la Presión Externa Reglas del Subpart 3 de la Sección II Parte

“D”

Pandeo Analogía A Una Columna

Un cuerpo cilíndrico delgado es análogo a una columna.

P

SC


Una columna puede ser simplemente definida como un miembro que falla en

compresión por pandeo, o se colapsa.

El esfuerzo que acompaña la falla por pandeo es siempre menor que el que se requiere

para fallar directamente por compresión

Una columna en tensión podría llevar una carga mayor que la misma columna en

compresión; un cuerpo cilíndrico delgado bajo presión interna podría llevar una mayor

carga que el mismo cuerpo bajo presión externa.

Resistencia al Pandeo

La resistencia de un recipiente bajo presión externa depende de su longitud, diámetro,

espesor y las propiedades mecánicas del material.

La presencia de irregularidades en una columna bajo compresión puede reducir

notoriamente su resistencia pero tienen un efecto menor sobre la misma columna bajo

tensión; comparativamente, las irregularidades en un cilindro delgado bajo presión

externa reducirán notoriamente su resistencia pero tendrán un efecto pequeño en el

mismo cuerpo bajo presión interna.

Relación Entre la Geometría del Recipiente y la Resistencia del Recipiente

1.- La presión colapsante independientemente de la longitud (L/Do); depende

únicamente de (Do/T):

a) Recipientes muy largos donde las cargas están demasiado aparte para ejercer

influencia en el centro del recipiente

b) Recipientes muy cortos donde las tapas están demasiado cerca tal que ellas previenen

el colapso del recipiente bajo presión externa hasta que la fluencia es alcanzada.

2.- La presión colapsante depende de la longitud (L/Do), como también de (Do/T).

a) Recipientes más cortos que una cierta longitud critica.

Tipos de Formulas

Las formulas para el diseño de recipientes bajo presión externa pueden

ser divididas en tres tipos generales:

1) Formulas de esfuerzo, o cedencia para recipientes cortos


2) Formulas de inestabilidad conteniendo ambos términos L/Do y

Do/T para recipientes de longitud intermedia

3) Formulas de inestabilidad conteniendo únicamente Do/T para }

recipientes largos.

Factores de Seguridad

El criterio de diseño de la Sección VIII División 1 para fijar los esfuerzos admisibles

para presión externa para cuerpos cilíndricos, se encuentra en el Apéndice Q y es: El

mas bajo de los siguientes

1) El 33% del esfuerzo critico de pandeo con un factor de 80%

por tolerancia.

2) El 33% de la mínima resistencia a la cedencia y la resistencia

a la cedencia a la temperatura.

3) El 66% del esfuerzo promedio para producir fluencia lenta a

una relacion de 0.01% / 1000 horas (1% / 100,000 horas)

4) El 100% del esfuerzo admisible en tensión.

Selecciona el valor menor de los cuatro criterios de arriba.


Ejemplo de Diseño. Espesor de una Tapa Formada Bajo Presión externa

Ejemplo de Diseño. Espesor de un Cuerpo Cilíndrico Bajo Presión externa

XX – CARTA GEOMÉTRICA – 1

XX – CARTA GEOMÉTRICA – 2

XX – CURVA DE REFERENCIA DEL MATERIAL

XX – GRAFICA DE PRESION EXTERNA

15 PSI = Full Vacuum = Vacío Total

4B

3 (Do/t)

ESPESOR DEL CUELLO DE LAS BOQUILLAS

UG-45 Espesor del Cuello de las Boquillas de Servicio (No incluye Registro-

Hombre o Mano-Hombre)

El espesor del cuello de las boquillas esta basado en:

1) El espesor requerido por las cargas de UG-22 (p.ej. presión interna y

externa, cargas externas)

2) El espesor del cuello de la boquilla con relación al espesor del cuerpo o

tapa a la cual la boquilla va fijada.

3) El espesor minimo de una tubería con una pared estándar

Cuando una tolerancia por corrosión es especificada, y UG-45(b)(4) controla el

espesor del cuello de la boquilla, una tubería con un espesor mayor que el estándar

tiene que ser usada.

Pa = B = Valor máximo de esfuerzo a

compresión admisible.


UG-45(a) pertenence a las aberturas de acceso y aberturas para inspección; el espesor

es el calculado por las cargas de UG-22 únicamente.

Ejemplo de Calculo del Espesor del Cuello de la Boquilla

DADO :

Presión Interna = 35 psi

D.E. Cuerpo = 96 pulg.

Material del Cuerpo & Boquilla = SA-516-60, S = 20 ksi

Espesor Nominal del Cuerpo = 1.0 pulg.

Diámetro de la Boquilla = 14 pulg.

Tolerancia de Corrosión = Ninguna

UG-45(a) espesor calculado por las cargas de UG-22 + CA

PR0 35(7)

SE + 0.4P 20000(1.) + 0.4(35)

UG-45(b)(1) el espesor requerido para el cuerpo bajo presión interna + CA

PR0 3.5 (48)

SE + 0.4P 20000(1.) + 0.4(35)

UG-45(b)(4) mínimo espesor de la tubería de pared estándar + CA

Para 14” NPS Estándar, t = .875(.375) = 0.328 pulg.

El espesor de la boquilla requerido es el mayor de:

1. 0.016 pulg.

2. el mas pequeño de :

a) .112 pulg. < - Controla

tr n = = = 0.016 ”

t r = = = 0.112”


b) .328 pulg.

El espesor requerido del cuello de la boquilla no debe ser menor de 0.112 pulg. Si

la forma de producto usada es tubería, la cedula de la tubería deberá ser

t nom ≥ 0.112 / 0.875 = 0.128”

Las aberturas en las porciones cilíndricas o cónicas del recipiente, o en las tapas

formadas, deberán ser preferiblemente circulares, elípticas, u oblongadas. Sin embargo

el Código no prohíbe otras formas de aberturas.

Cuando las relación de aspecto de una abertura elíptica u oblongada excede 2:1, el

refuerzo a través de la dimensión corta deberá ser incrementado para prevenir la

excesiva distorsión debida al momento de giro.

UG-36(b) Tamaños De las Aberturas

1. Cuerpos con diámetros ≤ 60”, la abertura que no exceda ½ del diámetro o

20”.

2. Cuerpos con diámetros > 60”, la abertura que no exceda 1/3 del diámetro o

40”.

3. Para las aberturas que excedan los límites arriba indicados, las reglas

suplementarias del Apéndice 1-7 deberán ser satisfechas además de las reglas

de UG-36 a UG-43.

Las aberturas reforzadas apropiadamente en las tapas formadas y

los cuerpos esféricos no están limitadas en tamaño. Cuando una

abertura es mayor que la ½ del diámetro interior del cuerpo, las

secciones de reducción cónica pueden ser usadas como una alternativa

de refuerzo. Vea UG-36(b)(2)(a-d). (Vea también la Sección VIII

División 2 – AD-211 y AD-212.)

EXCEPCIONES DEL REFUERZO

UG-36(c)(3) Excepciones Del Refuerzo en Cuerpos y Tapas Formadas

Las aberturas en recipientes que no están sujetos a rápidas fluctuaciones


en la presión no requieren refuerzo otro que el inherente a la construcción

bajo las siguientes condiciones :

a) conexiones soldadas o soldadas con “brazing” con una abertura

finalizada (finished opening) no mayor que:

3 1/2 pulg. De diámetro – en cuerpos o tapas de recipientes

de 3/8 pulg. o menos de espesor.

2 3/8 in. De diámetro – en cuerpos o tapas de recipientes

mayores de 3/8 pulg. de espesor.

b) para conexiones roscadas, atornilladas, o expandidas en las cuales

el hueco cortado en el cuerpo o tapa no es mayor que 2 3/8 pulg.

de diámetro.

c) ningunas dos aberturas sin refuerzo deberán tener sus centros

mas cerca que la suma de sus diámetros

d) ningunas dos aberturas sin refuerzo en un racimo de tres o mas

deberán tener sus centros mas cerca de los siguiente:

Para cuerpos cilíndricos o cónicos

( 1 + 1.5 cosθ ) (d1 + d2 )


Para cuerpos con doble curvatura o tapas,

(d1 + d2)

UG-36(d)

Las aberturas podrán ser colocadas en las juntas soldadas. Vea UW-14

para los requisitos adicionales.

UG-39(a) Excepciones Del Refuerzo en Tapas Planas

Las aberturas SENCILLAS que no excedan los limites de tamaño indicados en

UG-36(c)(3)(a) & (b) y no excedan ¼ del diámetro de la Tapa o la dimensión mas corta

de la tapa a la abertura están exceptuadas de realizar los cálculos de refuerzo.

TEORIA DEL REFUERZO

Teoría de una Abertura Reforzada

La teoría básica de las aberturas reforzadas es suministrar patrones con material

adicional en la región de la abertura para llevar las cargas alrededor de la abertura.

Las reglas del área de reemplazo de UG-37 a UG-41 asumen que la carga solo proviene

de la presión interna.


La Sección VIII, División 1 usa una regla de reemplazo simple: una porción del

material que haya sido removido por la abertura, y la cual es necesaria para

satisfacer el equilibrio estático, tiene que ser reemplazado dentro de ciertos límites

de la abertura.

El área a ser reemplazada es una función de dos variables:

tr - el espesor requerido basado en los esfuerzos primarios de membrana

“circunferenciales” o los esfuerzos primarios de flexión.

d - el diámetro final de la abertura circular, o la dimensión final (longitud

de la cuerda) de una abertura no radial.


En general, para cuerpos y tapas formadas (componentes sujetos a esfuerzos de

membrana) :

Área Requerida = d x tr x F

Donde :

d = Diámetro o longitud de la cuerda de la

abertura final en el ángulo bajo

consideración.

tr = Espesor requerido (UG-37

Nomenclatura)

F = Factor de corrección el cual compensa


la variación en los esfuerzos por

presión en los diferentes planos con

respecto al eje del recipiente.

Solamente aplica a aberturas

íntegramente reforzadas en cuerpos y

conos.

UG-37 AREA DE REFUERZO REQUERIDA PARA PRESIÓN INTERNA Y

EXTERNA EN ABERTURAS HECHAS EN CUERPO Y TAPAS FORMADAS

( c ) Diseño por Presión Interna.

El área de refuerzo total de la sección A requerida en un plano dado a través de la

abertura para un cuerpo o cabeza formada bajo presión interna deberá no ser

menor que

A = dtrF + 2tn trF(1 –fr1)

( d ) Diseño por Presión Externa

(1) El refuerzo requerido para aberturas en recipientes de pared sencilla

sujetos a presión externa necesitan ser solamente el 50% de aquel

requerido en (c) arriba, donde tr es el espesor requerido de pared por las

reglas para recipientes bajo presión externa.

(2) El esfuerzo requerido bajo aberturas en cada cuerpo de un recipiente de

paredes múltiples deberá cumplir con (1) arriba cuando el cuerpo este

sujeto a presión externa, y con (c) arriba cuando el cuerpo este sujeto a

presión interna, indiferentemente de cuando exista o no una conexión

común asegurada a mas de un cuerpo por soldaduras que resistan.

( e ) Diseño por Presión Interna y Externa Alternadas.

El refuerzo de recipientes sujetos a presiones interna y externa alternadas deberá

cumplir con los requisitos de (c) arriba para presión interna y de (d) arriba para

presión externa.

( f ) Los detalles y las formulas para el área requerida y el área disponible están

dados en la FIG. UG-37.1.


Sección VIII, Div.1 UG-37

Fuentes de Refuerzo

Existen cinco fuentes de refuerzo:

1. A1 : Exceso de espesor en el cuerpo

2. A2 : Exceso de espesor en la proyección externa de la boquilla

3. A3 : Exceso de espesor en la proyección interna de la boquilla

4. A4 : Área disponible en las soldaduras

5. A5 : Parche de refuerzo

Tolerancia de Corrosión

Por UG-36(c)(1), ningún metal agregado como tolerancia de corrosión

puede ser considerado como refuerzo.

Per UG-16(e) los símbolos dimensionales usados en todas las

formulas de diseño a través de esta división representan dimensiones

en la condición corroída.

Ug-40 Limites de Refuerzo

Paralelos a la pared del recipiente, el mayor de:

d – diámetro de la abertura finalizada

Rn + t + tn

Paralelo a la pared de la boquilla, el menor de:

2.5t

2.5tn + t e


Donde:

Rn = radio de la abertura finalizada

tn = espesor de pared de la boquilla sin tolerancia por bajo

espesor.

t = espesor de pared del recipiente

te = espesor del parche de refuerzo

Resistencia Del Refuerzo (UG-41)

Si el material de refuerzo usado (parche, boquilla, metal soldado depositado, et.) tiene

un valor de esfuerzo admisible mayor que el del material del recipiente, ningún crédito

podrá ser considerado debido a este valor de esfuerzo mas alto.

Si el material de refuerzo tiene un valor de esfuerzo menor que el del material del

recipiente, el área de refuerzo suministrada deberá ser incrementada por la relación

inversa de los esfuerzos de los dos materiales.

Factor de Reducción de la Resistencia

Sn

Sv

Sn = esfuerzo admisible del material del refuerzo

Sv = esfuerzo admisible del material del recipiente

Abajo esta un ejemplo donde fr es usado :

A = dtrF + 2tntrF(1-fr1)

Para boquillas que no penetran el cuerpo, fr1 = 1.0:

A = dtrF

Aberturas Múltiples

UG-42 Refuerzos de Aberturas Múltiples

En Cuerpos y Tapas Formadas

Las dos aberturas deberán ser reforzadas en el plano que conecta los centros de acuerdo

con UG-37, UG-38, UG-40 Y UG-41.

fr =


El área de refuerzo combinada deberá no ser menor que la suma de las áreas requeridas

por cada abertura.

Ninguna porción de la sección deberá ser considerada como aplicado a mas de una

abertura, ni considerada mas de una vez en el área combinada.

Un traslape deberá ser proporcionado entre las dos aberturas teniendo en cuenta la

relación de sus diámetros.

Si el área de refuerzo entre las 2 aberturas es < 50%, use las reglas suplementarias del

Apéndice 1-7.

Para series de aberturas con la misma línea de centro, trate estas como una sucesión de

parejas de aberturas.

Para 4 ” f :

4

4 + 17

Para 17 ” f :

17

= 0.19(3.5) = 0.67 “

= 0.81(3.5) = 2.83 ”


4 + 17

Tres o mas aberturas en cuerpos y tapas formadas

La mínima distancia entre centros de cualquier dos de estas aberturas deberá ser 1 1/ 3

veces el diámetro promedio y el área de refuerzo entre cualesquiera dos aberturas

deberá ser al menos igual al 50% del total requerido por las dos aberturas.

Si la distancia entre dos centros de tales aberturas es < 1 1/3 x el diámetro promedio

tenemos:

Ningún crédito puede ser considerado por cualquier material entre estas aberturas.

Las aberturas deben ser reforzadas usando UG-42(c).

Reforzar cualquier número de aberturas adyacentes por UG-42(c)

Use una abertura equivalente asumida que encierre todas estas aberturas.

Para los limites de refuerzo use UG-40(b)(1) Y (c)(1).

Las paredes de las boquillas actuales no deberán ser consideradas a tener valor de

refuerzo.

Use el Apéndice 1-7 cuando la abertura asumida excede los límites en UG-36(b)(1) para

aberturas grandes.

UG-39 : Refuerzo Requerido Para

Una Abertura Sencilla En Tapas Planas

UG-39(b)(1) : Abertura Normal

Para una abertura sencilla con un

diámetro que no excede ½ del

diámetro o la dimensión mas corta de

la tapa

(vea UG-34)

A = 0.5dt +ttn ( 1-fr1 )

donde:

d = diámetro final de la abertura

circular

(vea UG-37 para la definición de

aberturas no-radiales)

t = mínimo espesor requerido de una

tapa plana o cubierta


Incrementa el espesor por los cálculos de UG-34 [UG-39(d)(1)]

UG-39(c) : Abertura Grande

Refuerzo Requerido Para

Aberturas Múltiples En Tapas Planas

UG-39(b)(2) : Aberturas Estándar Ampliamente Espaciados

Las tapas planas las cuales tengan una abertura

con un diámetro > ½ del diámetro de la tapa

deberán ser diseñadas como sigue:

UG-39(c)(1) : El Apéndice 14-20 (Tapas planas

integrales (circulares) con una abertura grande,

sencilla, circular, centrada) con los factores

indicados en el Apéndice 2 (Reglas para conexiones

bridadas con empaques tipo anillo)

UG-39(c)(2) : Provisiones son hechas para el diseño

de los huecos alrededor de la abertura central.

UG-39(c)(3) : Para los otros tipos diferentes a los

descritos arriba, no existen reglas especificas,

U-2(g) debe ser cumplido.

Para aberturas cuyos diámetros no excedan

½ y ninguna pareja con un diámetro

promedio en exceso de ¼ del diámetro de

la tapa y el espacio entre una pareja de

aberturas es ≥ 2 veces el diámetro

promedio de la pareja:

A = 0.5dt

donde:

d = diámetro final de la abertura circular

(vea UG-37 para la definición de una

abertura no-radial


Aberturas estándar espaciados cercanamente

Las aberturas en tapas como las

indicadas arriba excepto que el

espacio entre un par de aberturas es

1-1/4 d prom. ≤ espacio < 2 d prom.

A = 0.5dt

Excepto que el 50% de la suma del

refuerzo requerido para cada pareja

deberá estar entre las dos aberturas.


Para otros tipos

diferentes a los descritos

arriba, no existen reglas

específicas, U-2(g) debe

ser cumplido.


NOTA : Ningún ligamento entre las aberturas o entre una abertura y el borde de

la tapa debe ser menor que ¼ del diámetro de la abertura mas pequeña adyacente al

ligamento.

Limites Especiales Para La Determinación del tr A Ser Usado

En Los Cálculos De Refuerzo

En Tapas Torisfericas, tr es el espesor requerido en 1-4(d), usando

M = 1.

En Tapas Elípticas, tr es el espesor requerido para una esfera sin

costura de K1D1, donde D es el diámetro del cuerpo y K, esta dado por

la Tabla UG-37.

Todo el refuerzo, incluyendo el parche de refuerzo tiene que estar dentro de

ciertos límites.

UG-38 Aberturas Embutidas

El espesor requerido para la zona embutida debe cumplir con los r

requisitos de UG-27 (presión interna) y UG-28 (presión externa).

Los requisitos de refuerzo deben cumplir con UG-37.

El mínimo espesor de la zona embutida en un recipiente sujeto a presión

interna o externa debe ser el mayor de los dos espesores.

Ejemplo De Refuerzo De Una Abertura

Datos de Diseño :

Diámetro Interior del Cuerpo = 48 pulg.

Presión de Diseño = 250 psi @ 200°F

Material del cuerpo = SA-285 Gr C, S = 13.8 ksi

Espesor del cuerpo = 0.875 pulg.

El recipiente es radiografiado totalmente


Tolerancia de Corrosión = 0.125 pulg.

Tamaño de la boquilla = NPS 6 XP (0.432 pulg. pared, 5.761 ID)

Material de la boquilla = SA-53 B, S = 15ksi

Extensión interna de la boquilla = 1.5 pulg.

La boquilla no pasa a través de cualquier junta

Tamaño del filete de soldadura = 0.375 pulg. en pie

Primero, considerando la tolerancia de corrosión :

t = 0.750 pulg. = 0.875 - 0.125

tn = 0.307 pulg. = 0.432 – 0.125

d = 6.011 pulg. = 5.761 + 2(0.125)

Rv = 24.125 pulg. = 48/2 + 0.125

RN = 3.006 pulg. = 5.761/2 + 0.125

Espesor Requerido de Pared :

UG – 27(c)(1)


tr PR 250(24.125)

SE – 0.6P 13800(1) – 0.6(250)

PR 250(3.006)

SE – 0.6P 15000(1) – 0.6(250)

Área de Refuerzo Requerida :

A = dtrF + 2tntrF(1 – fr1)

F = 1; θ = 0; fr1 = Sn / Sv = 15 / 13.8 = 1.0

= 6.011 (0.442)(1) + (2)(0.307)(0.442)(1)(1 – 1)

A = 2.657 pulg.2

Área de Refuerzo Disponible

A1 = (Exceso en el cuerpo) use el mayor

= d (E1t - Ftr) – 2tn (E1t - Ftr)(1 - fr1)

= 6.011(1 x 0.750 - 1 x 0.442) - 2 x 0.307(1 x 0.750 - 1 x 0.0442)(1 - 1)

A1 = 1.851 pulg2

= 2(t + tn)(E1t - Ftr) – 2tn(E1t - Ft≥)(1 – fr1)

= 2(0.750 + 0.307)(1 x 0.750 – 1 x 0.442) – 2 x 0.307(1 x 0.750 – 1 x 0.442)(1 – 1)

= 0.651 pulg2

A2 = (Exceso en el cuello de la boquilla) Use el menor

= 5(tn – trn)fr2t = 5 x (0.307 – 0.052) x 1 x 0.750 = 0.960

= 5(tn – trn)fr2tn = 5 x (0.307 – 0.051) x 1 x 0.307 = 0.393

=

= = 0.442”

t r n = =

= 0.051 ”


A2 = 0.393 pulg.2

h = el menor de 2.5tn o 2.5t

2.5tn = 2.5(0.307) = 0.768”

2.5t = 2.5(0.750) = 1.875”

h = 0.768 pulg. < 1.5 pulg. (OK)

A3 = (Proyección interna boquilla)

= 2(t n - c)h = 2(0.307 - 0.125)0.7 68 = 0.280 pulg.2

A41 = (Soldadura de filete exterior) = pie2fr2 = 0.3752 x 1 = 0.141 pulg.

2

A43 = (Soldadura de filete interior) = pie2fr2 = (0.375 – 0.125)2 x 1 = 0.141 pulg.

2

A1 + A2 + A3 + A41 + A43 = ATotal = 2.728 pulg.2

A = 2.657 pulg.2

Como A < AT, no se requiere refuerzo adicional

RESISTENCIA DEL REFUERZO

Para boquillas pegadas de forma no integral, la verificación de la resistencia de

las soldaduras de fijación es requerida por UG-41.

UG-41.1 (a) y UG-41.1 (b)

Excepción para los Cálculos de Resistencia de la Soldadura.

Por UW-15(b), los cálculos de resistencia no son requeridos para:

− boquillas pegadas de acuerdo a la Fig. UW-16.1 esquemas

(a), (b), (c), (d), (e), (f-), (f-2), (f-3), (f-4), (g), (x-1), (y-1), Y (z-1)

− boquillas pegadas de acuerdo a las Fig. UHT-18.1 y UHT-18.2


Estos detalles de fijación corresponden a boquillas las cuales son pegadas al cuerpo o

tapa con soldaduras de completa penetración, las cuales son íntegramente reforzadas

(sin parches de refuerzo.)

También por UW-15(b), las aberturas pequeñas que están exceptuadas de cálculos de

refuerzos por UG-36(c)(3) no necesitan ser chequeadas por resistencia de la soldadura.

Si el cuerpo suministra toda el área de refuerzo requerida, luego los cálculos de

resistencia de la soldadura no son requeridos, aunque la boquilla sea pegada por

soldaduras de filete.

(A1 > A)

EFICIENCIA DE LIGAMENTOS

LIGAMENTOS UG-53

Aplican a cuerpos cilíndricos perforados para colocar tubos en una línea paralela al

eje del cuerpo substancialmente en la longitud total del cuerpo.

EFICIENCIA DE LIGAMENTOS =

p - d

p



Donde:

p = Paso longitudinal de los huecos para tubos, pulg.

p1 = Unidad de longitud del ligamento, pulg.

d = Diámetro de los huecos para tubos.

n = No. De huecos para tubos en la longitud p1

p1 - nd

p1



Cuando una serie de huecos para tubos adyacentes longitudinales están presentes:

Busquen la solución para la Eficiencia Longitudinal usando la ecuación aplicable según

las Figuras UG-53.1, UG-53.2, UG-53.3.

Examine los Ligamentos Diagonales y Circunferenciales.

Para determinar el espesor mínimo requerido y la MAWP, substituya el valor de E

con la mínima eficiencia longitudinal equivalente.

5.3.- Materiales.( Revision por AI)

REQUISITOS DE MATERIALES

Objetivo

Al final de esta lección el participante entenderá como determinar cuales

materiales son permitidos para los diferentes tipos de fabricación y como

p1 - nd

p1


determinar los requisitos específicos aplicables a cada uno. El o ella también

entenderán las diferentes especificaciones de materiales y como cada una es

utilizada y aplicada.

Tópicos de la Lección

Materiales permitidos y selección Especificaciones de materiales Sección II Materiales de soldadura Requisitos de prueba de impacto Reparación de materiales Inspección e identificación de materiales

MATERIALES PERMITIDOS Y SELECCIÓN DE MATERIALES

Cuando se selecciona un material para un recipiente a presión de acuerdo al Código ASME Sección VIII, Div.1, varias fuentes tienen que ser consideradas. Estas son: La Sub-Sección A para los requisitos generales

La Sub-Sección B para los métodos de fabricación que puedan afectar la selección del material y cualquier restricción de servicios. La Sub-Sección C para los requisitos específicos de los materiales. Los Apéndices obligatorios para cualquier aplicación especial. La Sección II para los requisitos detallados de los materiales. Parte A – Materiales Ferrosos Parte B – Materiales No-Ferrosos

Parte C – Materiales de Soldadura Parte D – Propiedades Los Casos Código si son aplicables.


METALURGIA BÁSICA

Los metales son generalmente clasificados como ferrosos (hierro>50%) o no ferrosos una aleación es una mezcla con una combinación de mas de un elemento

Aleaciones Ferrosas (SA-XXX)

Fundición de Hierro - >2% carbón, muy frágil, no puede ser soldada fácilmente,

buena para formas complicadas

Aceros - <2% carbón, no son frágiles, mas fácilmente soldables Aceros al Carbón – pueden contener silicio y manganeso; bajas temperaturas Aceros de Baja Aleación – pueden contener cromo (<10%), molibdeno, y níquel; alta temperatura y servicios con hidrógeno. Aceros de Alta Aleación (Inoxidables) – pueden contener cromo (>10%), níquel y manganeso; servicios corrosivos, alta y baja temperatura; además se pueden separar dentro de las siguientes categorías de aceros inoxidables dependiendo de su composición química y sus propiedades: Martensiticos (iguales al tipo 410) – alto cromo (>12%); magnéticos, tratables térmicamente por resistencia y dureza Ferriticos (tipo 405 y 403) – magnéticos pero no tratables térmicamente. Austeniticos (“series 200 y 300”) – no magnéticos y no tratables térmicamente Duplex austeniticos/ferriticos (tipo 329) – alta resistencia y una mejor resistencia a la corrosión que los aceros inoxidables austeniticos. Tratamientos Térmicos de los Aceros

Existen dos temperaturas críticas en el trabajo con el Código ASME: La temperatura crítica mas baja (A1) = La aleación comienza a cambiar a la forma de austenita


La temperatura crítica mas alta (A3) = La aleación es completamente transformada a austenita Normalizado Este consiste en calentar el acero a cerca de 100°F Arriba De A3 seguido por un enfriamiento en aire quieto. El propósito es homogeneizar la estructura del acero y producir un acero mas duro que en la condición recocida.

Recocido Este consiste en calentar el acero a cerca de 50°F arriba de A3, seguido por un enfriamiento lento en el horno. El propósito es refinar el grano y convertir al acero en mas blando.

Pos-Soldadura Este consiste en calentar a una temperatura por debajo

de A1 con el propósito de reducir los esfuerzos causados por la fabricación y la soldadura y ablandar las zonas afectadas por el calor de la soldadura.

Templado El porcentaje de enfriamiento del acero después del tratamiento térmico es muy importante para establecer la dureza [ y resistencia ] del acero. Algunos aceros, como el SA–517, obtiene la mayoría de su alta resistencia por medio del templado.

Revenido Los aceros templados son muy frágiles, con el propósito de incrementar la tenacidad, estos son tratados térmicamente por debajo de A1 seguido por un enfriamiento para producir las propiedades deseadas de alta resistencia y buena tenacidad.

Aleaciones No – Ferrosas (SB-XXX) Principalmente son usadas en servicio altamente corrosivo o de alta temperatura.

Aluminio – no magnético, buena formalidad, relación alta resistencia a peso. Cobre – buena resistencia a la corrosión y maquinabilidad Níquel – resistencia excelente a la corrosión y a la oxidación a alta

temperatura Titanio & Circonio – para servicio altamente corrosivo.


Tratamientos Térmicos en las Aleaciones No – Ferrosas

Recocido Calentar el material a una temperatura dada y

luego enfriar lentamente. El propósito es ablandar el material en orden de remover los esfuerzos causados por el trabajo en frío.

Normalizado Calentar el material a una temperatura ligeramente

mas alta que la temperatura de recocido seguido por un enfriamiento más rápido que el del

De disolución Un tratamiento térmico a una temperatura lo

suficientemente alta para que los aleantes sean dispersados al azar.

Estabilizado Un calentamiento a baja temperatura para

estabilizar las propiedades de una aleación. Tratamiento Térmico Un tratamiento con temperatura a una

aleación para producir una condición estable. Materiales para la Sección VIII, División 1 Los materiales para partes sometidas a presión deberán estar contenidos en la Sección II del Código ASME y están limitados a los referidos en UG-23 y listados en la Sección VIII, Div. 1, Sub-Sección C. Vea las tablas al final de la Sub-Sección C para identificar de manera fácil los materiales aceptados por este Código. Restricciones:

UG-4(b) Los materiales para las partes no sometidas a presión, tienen que ser únicamente de calidad soldable [UW-5(b)]

UG-9 Materiales de soldadura (varillas y alambre) deben cumplir con las especificaciones de la Sección II parte C o en su defecto, su marcaje deberá ser identificado como esta identificado en la Especificación del Procedimiento de Soldadura ( WPS)


UG-11(a) Materiales para partes a presión prefabricados o preformados, que sean y 11(c) fabricados de acuerdo a una especificación ASME/ANSI permitida (ver interpretación VIII-77-86), deberan ser utilizar materiales permitidos por esta división del Código. .

UG-13(b) Las arandelas tienen que ser fabricadas de acero forjado. UG-15 Cuando una especificación de un material forjado de un cierto

grado, que no esta listado en la Sub Sección C , pero existe una especificación aprobada cubriendo algún otro producto forjado de ese grado,,el producto para el cual no existe especificación puede ser utilizado si se cumplen los requerimientos establecidos en UG-15(a),(b),(c),(d) y (e). Lo

anterior sucede especialmente en las aleaciones de níquel (ver interpretación VIII-1-89-194).

Materiales de los Apéndices obligatorios Materiales de los Casos Código

Esfuerzos Admisibles de los Materiales Los Esfuerzos Admisibles se encuentran en la Sección II, Parte D-Materiales, y nos brindan la información de las Propiedades para la mayoría de las Secciones del Código para Calderas y Recipientes a Presión, y son usados para:

- El Calculo del Espesor Requerido, o - La comparación de los valores del Esfuerzo Calculado.

El orden listado en la Sección II, Parte D es ascendente por el contenido de aleantes:

- Aceros al Carbón. - Aceros Cromo Molibdeno. - Aceros inoxidables.

Dentro de una “composición nominal”, los materiales listados están en forma ascendente dependiendo de su resistencia a la tensión.

- Es muy manejable para el diseñador tener: el tipo de aleación y el nivel de resistencia

- Para una especificación de una aleación en particular, primero mire hasta encontrar la especificación con su composición nominal y resistencia a la tensión.


Sección VIII, División 1

Para la Sección VIII División 1, se utiliza la Sección II, Parte D Tabla 1. Para la Sección VIII División 2, se utiliza la Sección II, Parte D, Tabla 2. La tabla 1 esta separada en dos partes:

- Tabla 1A para la Sección II, Parte A – Materiales Ferrosos - Tabla 1B para la Sección II, Parte B – Materiales No Ferrosos

(níquel, aluminio,etc) Para materiales de fundición de hierro (UCI), fundición de hierro dúctil (UCD), y baja temperatura – criogénicos (ULT) los esfuerzos admisibles están en la Sección VIII, División 1, y no en la Sección II, Parte D.

- Asegúrese que la línea que usted esta leyendo no tenga “NP” (no permitido) en la columna bajo la Sección VIII, División 1.

- Asegúrese de leer las Notas asociadas bajo al Sección VIII, División 1 (las notas se encuentran al final de la tabla)

También, UG-45(c): Boquillas en corte = 70% del esfuerzo permisible UW-15(c): soldaduras - % del admisible: Soldadura de ranura en tensión = 74% del esfuerzo permisible. Soldadura de ranura en corte = 60% del esfuerzo permisible. Soldadura de filete en corte = 49% del esfuerzo permisible.

Subseccion A: Requisitos Generales

Los párrafos básicos de la Sub-Sección A que refieren a los Materiales son: UG-4 Requisitos Generales


UG-5 Láminas (Placas) UG-6 Forjas UG-7 Fundiciones UG-8 Tubos y Tuberías UG-9 Materiales de Soldadura UG-11 Partes de Presión Preformadas o Prefabricadas UG-12 Tornillos y Espárragos UG-13 Tuercas y Arandelas UG-14 Ejes y Barras

En términos generales “La Regla de Oro” es que los requisitos concernientes a los materiales en las otras partes de la Sección VIII Div. 1, por ejemplo: UCS, UHA, etc., estarán en estos mismos números de párrafos.

UG-4(a)

UG-4(a) limita los materiales sujetos a esfuerzos causados por la presión a aquellas especificaciones permitidas en la Sub-Sección C. Este también refiere los párrafos UG-9,10,11 Y 15 para tolerancias adicionales en los materiales, siempre y cuando estos cumplan todos los requisitos de cada especificación identificada.

UG-4(b) Materiales que no cumplen con una especificación listada en la Sub-Sección C pueden ser usados para partes no sujetas a presión siempre y cuando los requisitos de UW-5(b) sean cumplidos. UW –5(b) establece que se debe probar la soldabilidad del material. Básicamente, si el material es identificable por UG-10, 11 O 15, o la composición química y las propiedades físicas son conocidas, una calificación del procedimiento


de soldadura de acuerdo con la Sección IX, es la prueba de soldabilidad. Si el material no cumple con lo indicado arriba, una prueba de doblez tiene que ser hecha para CADA PIEZA DE MATERIAL NO IDENTIFICADO.UG-4(b) expresa también que los valores de los esfuerzos admisibles para materiales no identificados de acuerdo con UG-93 no pueden exceder el 80% del valor de esfuerzo para materiales similares listados en la Sub-Sección C. En otras palabras, en los cálculos de cargas, usted puede usar solamente el 80% del valor de esfuerzo admisible para este material.

UG-4(d) Si un material no esta listado en la Sección VIII, Div.1 y ese material no cumple con UG-10 o 15, una solicitud puede ser enviada al ASME de acuerdo con el Apéndice B para poder usar este material. Es un política del ASME que esta solicitud sea para un material que ya haya sido sometido a la aceptación por parte del ASTM. Bajo ciertas condiciones por el Apéndice, un Caso Código puede ser emitido para permitir el uso de este tipo de materiales.

UG-4(f) UG-4(f) recomienda que el usuario o su agente designado se aseguren a si mismos que los materiales usados para la construcción de los recipientes sean utilizables para el servicio intentado con respecto a la retención de las propiedades mecánicas satisfactorias, y la resistencia a la corrosión, erosión, oxidación, y otra forma de deterioro durante su vida de servicio intentada.

UG-5 Placas La placa utilizada en la Fabricación de Partes sometidas a Presión de los

Recipientes a Presión deberá conformar a una de las Especificaciones del Código ASME Sección II, para los cuales, los valores de Esfuerzos Admisibles están dados en las tablas referenciadas en UG- 23.(Este parrafo a su vez te traslada a consultar los valores de Esfuerzos Admisibles en el Código ASME Sub-parte 1 de la Sección II parte D.

UG-6 Forjas Material forjado puede ser en la fabricación de Recipientes a Presión siempre y cuando haya sido trabajado suficientemente para remover la estructura gruesa del lingote. Especificaciones y valores de Esfuerzos


Máximos Permisibles para materiales forjados aceptados por el Código son dadas en las tablas referenciadas en UG-23( ver parte UF ).

UG-7 Fundiciones UG-7 establece que los valores de esfuerzos dados en la Sub-Sección C para materiales fundidos deberán ser multiplicados por un factor de la calidad el cual se encuentra en UG-24. UG-24 estipula un factor de calidad para todo el material fundido excepto para aquellos cubiertos por la parte UCI.(Hierro Gris)

UG- 8 Tuberia y Tubing

Establece que Tubería y Tubing sin costura o soldada, la cual este conforme a alguna de las especificaciones dadas en la Seccion II puede se utilizada para cuerpos u otras partes de Recipientes a Presión. También establece reglas para el tubing integralmente aletado las cuales son las siguientes: (1) Los tubos después del aletado, deberán tener un tratamiento térmico de temple o algún otro tratamiento que cumpla con lo establecido en la especificación gobernante, o cuando sea especificado, el tubing puede ser suministrado en la condición “como se fabrico” donde las porciones aletadas del tubing están en temple por trabajo en frio ( as finned ) resultante de la operación de aletado, y las partes no aletadas en la condición del temple del tubing antes del aletado. (2) Los valores de Esfuerzos Máximos Permisibles para el tubing aletado deberán ser dados en las tablas referenciadas en UG-23 para el tubo antes de aletado excepto lo permitido en (3) abajo. UG-9 Materiales de Soldadura UG-9 requiere que los materiales de soldadura usados para la producción cumplan con la Sección VIII, la Sección IX, y los procedimientos de soldadura calificados.

UG-10 Usualmente se asume que solamente material “Código” e identificado puede ser usado en la fabricación de un recipiente Código. Sin embargo, por referencia del párrafo UG-4(a), UG-10 se permite el uso de materiales que no hayan sido completamente identificados, y materiales identificados con o producidos de acuerdo a una especificación no permitida por el Código. Sin embargo, los requisitos de UG-10(a), (b),o (c), lo que aplique, tienen que ser cumplidas.


UG-10(a) Material Identificado con Certificación Completa del Fabricante del Material. UG-10(a) permite el uso de materiales no listados en la Sección VIII Div 1, siempre y cuando estén identificados y se puedan rastrear, por número de colada /lote a una composición química suministrada por el fabricante del material. Los pasos requeridos para usar este material son descritos en este párrafo. Básicamente, usted debe comparar la composición química y las propiedades físicas con una especificación ASME aceptable y si cumplen con esta, se recertifica el material. Estos pasos pueden ser efectuados por el poseedor del certificado de autorización o el proveedor del material.

UG-10(b) Material Identificado para un Lote de Producción Particular como el Requerido por una Especificación Permitida por ASME Sección VIII Div.1, pero el cual no puede ser Calificada como UG- 10(a). UG-10(b) permite el uso de materiales que están listados en la Sección VIII Div 1, si estos están identificados pero no se pueden rastrear a una composición química originada por el fabricante del material. De nuevo como en UG-10(a), los pasos requeridos para usar este tipo de material son descritos en este párrafo. En este caso, usted tiene que efectuar los análisis químicos y físicos de cada colada y luego compararlos con la especificación permitida. Usted luego deberá re-certificar el material de acuerdo a la especificación de la Sección II. Estos pasos, sin embargo, deben ser realizados únicamente por el poseedor del certificado de autorización.

UG-10(c) Material no Identificado Completamente. UG-10(c) permite el uso de material que no este listado en la Sección VIII, no identificado, que no pueda rastrear a una composición química originada por el fabricante del material. Los pasos requeridos para usar este material son descritos en este párrafo. Este es similar a UG-10(b), sin embargo, usted deberá analizar cada pieza. Este párrafo solamente puede ser usado por el poseedor del certificado de autorización.

UG-9 Materiales de Soldadura UG-9 requiere que los materiales de soldadura usados para la producción cumplan con la Sección VIII, la Sección IX, y los procedimientos de soldadura calificados.

UG-11


UG-11 cubre la fabricación de partes de presión misceláneas sin el suministro de reportes de datos parciales, estas incluyen: Partes de presión estándar fundidas, forjadas, enrolladas o formadas, accesorios de tubería, bridas, etc. Partes de presión no estándar fundida, forjada, enrolladas o formadas

Cuerpos, tapas, puertas removibles, etc. Partes de presión soldadas para uso diferente a cuerpo o tapa de un recipiente

Accesorios de tubería soldados estándar, tapas soldadas, etc. Estas partes son manufacturadas ya sea de acuerdo a un estándar aplicable del ANSI – como los listados en UG-4, o de acuerdo a un estándar del fabricante el cual define el rango de la presión-temperatura como esta marcado en la parte y descrito en los catálogos del fabricante.

UG-15

UG-15 permite el uso de formas de producto diferentes a aquellas listadas en la Sub-Sección C si el material esta listado como otra forma de producto de una especificación en la Sección II. Por ejemplo, el SA-182-F317L cumple con los requisitos del grado de la especificación SA-240-317L y los requisitos de la forma de producto de la especificación SA-182 listada en al Sub-Sección C, luego, el SA-182-317L podría ser usado como un material que retenga la presión aunque no este listado en la Sub-Sección C.

UG-44, Estandares ANSI UG-44 lista los estándares ANSI que son aceptables para el uso en la Sección VIII, División 1. La edición obligatoria de estos documentos se encuentran en la Tabla U-3

Partes de Presión Soldadas UG-11 permite el uso de partes de presión soldadas para usos diferentes a cuerpo o tapa del recipiente. De nuevo, UG-44 es referido, pero una referencia también es hecha a los estándares del fabricante. Los estándares del fabricante tiene que:

Cumplir con UW-26 a UW-40 o ASTM A-234, esto también aplica para las partes soldadas de acuerdo al ANSI


Ser suministradas con un Certificado de Conformidad donde las marcas no son aplicables. La radiografía y cualquier tratamiento térmico pueden ser hechos por el fabricante de las partes, pero tiene que ser certificado y esta certificación tiene que acompañar la parte. Clases de Materiales

Los párrafos de los materiales en la Sub-Sección C usualmente están localizados en UXXX-5 a UXX-15: UCS UCI UTH UNF UCL ULW UHA UCD ULT

Aceros al Carbón y de Baja Aleacion

La parte UCS de la Sub-Sección C cubre los aceros al carbón y de baja aleacion. Los párrafos que tratan sobre los requisitos generales son:

UCS-6 Placas y Placas UCS-7 Forjas UCS-8 Fundiciones UCS-9 Tubos / Tuberías UCS-10 Tornillos UCS-11 Tuercas / Arandelas UCS-12 Ejes / Barras UCS-5

UCS-5 es un párrafo general que cubre los aceros al carbon y de baja aleacion. Este repite UG-4(a) y hace referencia a las tablas de esfuerzos. Este también establece que la soldadura o el corte con oxigeno no son permitidos en materiales si el contenido de carbón excede 0.35%. Ejemplo no usar tuercas SA-194 2H soldados p/ soporte de aislamiento sobre las tapas.

UCS-6, Placas


UCS-6 trata sobre placas de acero al carbón o de baja aleación . Este establece restricciones severas en el uso de materiales SA-36 y SA-283 para partes de presión. Estas incluyen: Estos materiales no pueden ser usados en servicio letal. Estos materiales no pueden ser usados para calderas de vapor sin fuego directoLa temperatura de diseño tiene que estar entre –20°F y 650°F. Para cuerpos, tapas o boquillas, el máximo espesor en el cual una soldadura que resista presión puede ser efectuada es 5/8”.

Sección II Categorías de las Especificaciones Especificaciones básicas de los materiales, p.ej. SA-285 Especificaciones generales de suministro, p.ej. SA-20 Especificaciones para pruebas, p.ej. SA-370 Organización de las Especificaciones de Materiales

Las especificaciones de la Sección II están todas organizadas de manera similar.

El ejemplo de SA-285 abajo es típico:

Alcance Describe los requisitos generales Documentos aplicables

- Hace referencia a ASTM A-20 (SA-20) Requisitos generales y bases para la compra

- Describe los acuerdos para la compra y hace referencia a ASTM A-20

Química - La tabla 1 da los requisitos químicos para cada grado

Mecánicos - Da los requisitos en tensión, cedencia y alargamiento

Requisitos Suplementarios Debido a las restricciones del servicio, el comprador puede necesitar especificar los requisitos suplementarios. Estos requisitos pueden ser encontrados en la misma especificación del material o en la especificación general de suministro. Estos no son obligatorios y solamente son requeridos si son solicitados por el comprador. Estos requisitos suplementarios son referidos en le párrafo 3.3 de SA-285 el cual establece “además de los requisitos básicos de esta especificación, ciertos requisitos suplementarios están disponibles cuando pruebas adicionales o ensayos sean requeridos para


cumplir con los requisitos del uso final. El comprador es referido a los requisitos suplementarios listados en esta especificación y a los requisitos detallados en la especificación A-20/A-20M.” Especificaciones Generales de Suministro Algunas de las especificaciones generales de suministros en la Sección II son: Tubería SA-530 Tubos SA-450 Placas Inoxidables SA-480 Placas de Acero al Carbón y bajamente Aleadas SA-20 Placas Estructurales y Perfiles SA-6 El Marcado por SA-450 SA-450 es una especificación general para el suministro de tubos, las marcas requeridas para esta forma de producto tienen que contener: El nombre del fabricante o su emblema La especificación o grado X, Y, O Z después de la especificación si los tubos no están de acuerdo totalmente con el Código Esta identificación tiene que ser estencilada a no ser que el material sea menor de 1-1/4” de diámetro, en cuyo caso esta tiene que ser etiquetada. Pruebas Mecánicas Requeridas por la Sección II Las pruebas mecánicas requeridas por la Sección son: Tensión, Cedencia Todos excepto algunos aceros al carbón. Dureza Forjas, tubo y barras Pruebas de doblez Productos tubulares y barras Aplastamiento Productos tubulares Doblez Guiado Metales de aporte y productos soldados

Impacto Charpy Metales de Aporte de acero dulce o bajamente aleados


SA-20 Resumen SA-20 es la especificación general de suministro para placas de acero al carbón y bajamente aleadas, y esta organizada como sigue: Alcance: Describe las especificaciones básicas de los materiales en los cuales SA-20 es aplicable. Documentos Aplicables: Indica los documentos referidos para pruebas como SA-370. Descripción de los Términos: define los diferentes términos aplicables a la fabricación de aceros. Bases para la Compra: Indica que deberá ser establecido en la orden de compra Manufactura: Establece el proceso de horneado que debe ser usado. Tratamiento Térmico: Indica el tratamiento térmico requerido tal como normalizado, etc. Análisis Químico: Indica como el análisis debe ser efectuado. Estructura Metalúrgica: Da el tamaño de grano y otras pruebas requeridas para establecer la estructura de los granos. Calidad: Indica las imperfecciones superficiales aceptables, las imperfecciones en los bordes y describe las reparaciones de los materiales por soldadura. Métodos de las Pruebas: Indica los métodos para las pruebas ha ser usados. Pruebas de Tensión: Describe él número y localización de las pruebas de tensión. Tenacidad a las Entallas: Hace referencia a SA-370 e indica la designación del código de letras que deben aparecer en el material. Identificación: Describe donde las placas deben ser identificadas y como.

Dimensiones y Masa: Da los requisitos de peso y hace referencia a las tablas para requisitos dimensionales. Inspección y Pruebas: Describe la relación con el inspector representante del comprador. Repruebas: Hace referencia a SA-370, pero también da algunas excepciones para esa especificación. Retratamiento: Da los procedimientos para retratar térmicamente si la repetición de pruebas es requerida. Rechazo: Se explica por si mismo.


Reportes de Pruebas del Material: Describe el contenido de un M. T. R. (Material, Test, Report) Empaque: Requisitos generales para el empacado, marcado y cargado. SA-20 Al igual que las especificaciones básicas, SA-20 contiene requisitos suplementarios. Estos serán impuestos por el Código o el comprador. Un ejemplo de estos podría ser la prueba de impacto. Requisitos de Marcado SA-20 contiene requisitos obligatorios de marcado para todas las placas de acero al carbón y bajamente aleadas. Brevemente, estos incluyen: Nombre del fabricante o emblema Número de colada y de placa Especificación, grado, clase o tipo Estas marcas deben ser estampadas con letra de golpe a no ser que: La lámina sea menor de ¼” de espesor. El comprador especifique estencilado. Requisitos del Marcado para SA-178/SA-209

Las especificaciones básicas pueden también imponer requisitos de marcado

además de aquellos indicados en las especificaciones generales de suministro.

Por ejemplo, SA-178 es una especificación para tubos la cual requiere que la

palabra *ERW sea marcada en cada tubo. El marcado tiene que ser colocado

a ocho pulgadas de cada final cuando la marca es colocada a mano.

* E = Electric

R = Resistance

W = Welding


Otro ejemplo es SA-209 la cual, además de lo indicado en SA-450, requiere que cada tubo sea marcado formado en caliente o formado en frío según haya sido fabricado. Inspector Autorizado, UG-94 El Inspector Autorizado deberá inspeccionar todo el material para verificar que este tenga la identificación requerida por la especificación de material aplicable. SA-370 Resumen SA-370 es la especificación que cubre las pruebas mecánicas en productos de acero, y es resumida como sigue: Alcance: Hace referencia a las especificaciones particulares para tensión, doblez, dureza y los requisitos de impacto. También indica cuales suplementos de SA-20 son aplicables para una forma de producto en particular. Por ejemplo, para productos tubulares, los requisitos suplementarios S-5 a S-9 son aplicables. Documentos Aplicables: Hace referencia a las especificaciones aplicables del ASTM que deben ser usadas. Por ejemplo, E-23 Prueba de impacto en barra entallada de materiales metálicos es referida. Precauciones Generales: Indica como deben ser hechas las pruebas de tensión longitudinal, transversal, etc. Descripción: Define una prueba de tensión. Parámetros de los Especimenes de prueba: Indica los diferentes parámetros para las formas de producto específicas tales como acero forjado, acero fundido, etc. También indica los tamaños y tolerancias para los especimenes de la prueba de tensión. Espécimen tipo placa: Describe la prueba de tensión para especimenes placares. Especimenes tipo Platina: Describe la prueba de tensión para especimenes tipo platina. Especimenes Redondos: Describe la prueba de tensión de especimenes redondos maquinados. Marcas de Medición: Describe la localización de las marcas de medición para las pruebas de alargamiento. Aparatos de Prueba y Operación: Describe el procedimiento de aplicación de la carga y hace referencia a ASTM E-4. También indica la velocidad de la prueba. Definiciones: Hace referencia a ASTM E-6 para definiciones de la prueba de tensión.


Determinación de las Propiedades de Tensión: Describe como determinar el punto de cedencia y otras propiedades a tensión. Descripción: Describe la prueba de doblez. General: Describe los Requisitos Generales para la prueba de doblez. Prueba Brinell: Describe la prueba de Dureza Brinell y los métodos concernientes al procedimiento. Pruebas de Dureza con Equipos Portátiles: Describe los medidores de dureza portátiles y los diferentes requisitos para la prueba de dureza de estos. Prueba Rockwell: Describe la Prueba de Dureza Rockwell y los diferentes requisitos del procedimiento. Descripción: Describe la Prueba de Impacto Charpy. Especimenes de Prueba: Describe el tamaño de los especimenes para las Pruebas de Impacto Charpy y la localización y orientación de la entalla en el espécimen. Aparatos de Prueba y Condiciones: Describe las características generales y la calibración de la maquina para pruebas y del dispositivo para medir la temperatura. Resultados de las Pruebas: Describe el registro y la interpretación de los resultados de las pruebas de impacto. Criterio de Aceptación: Indica los diferentes criterios de aceptación para determinar los requisitos de resistencia de un item probado. Variables Suplementarias: Da suplementos específicos los cuales son aplicables a diferentes formas de producto.

MATERIALES DE SOLDADURA

Sección II, Parte C La Sección II, Parte C cubre los materiales de soldadura, SFA-5.1, como también otras especificaciones, establece los requisitos de marcado. Esta requiere un marcado como sigue:


Paquetes

La especificación AWS y la clase El nombre del fabricante y la designación comercial, El tamaño estándar y el peso neto. El número de lote o de control.

Electrodos El electrodo deberá ser marcado con la clasificación AWS colocada a no mas de 2-1/2” desde el final para agarrar. UG-9, Materiales de Soldadura UG-9 permite el uso de materiales de soldadura diferentes a los listados en el Código. Un Reporte de Pruebas del Material (MTR) o un Certificado de Conformidad (C de C) no es requerido si: El paquete esta marcado de acuerdo a los requisitos de la Sección II, o El paquete esta marcado y se puede rastrear a los materiales usados en la calificación del procedimiento.

Recomendaciones de Almacenamiento, Sección II, Parte C

Clasificación AWS Condiciones de Almacenamiento Al Ambiente Hornos de Mantenimiento Condiciones de Secado


E6010, E6011 Temperatura Ambiente No es Recomendado No es Recomendado E6012, E6013, 60 – 100°F 20 – 40°F 1 Hora a temperatura de E6019, E6020, humedad relativa por encima de la 250 – 300°F E6022, E6027, de 50% max. temperatura ambiente E7014, E7024, E7027 E7015, E7016, No es recomendado 50 – 250°F 500 – 800°F E7018, E7028, por encima de la 1 a 2 horas a esta E7018M, E7048 temperatura ambiente temperatura

(a) Debido a las diferencias inherentes a la fabricación, los fabricantes de estos electrodos tienen que ser consultados para obtener las condiciones de secado exactas.

(b) Después de remover del empaque del fabricante. Pruebas Misceláneas

En ciertos casos, la Sección VIII, División 1 impone pruebas adicionales a los materiales y estas están sobre las requeridas por la Sección II.

Ejemplos de estas son: UCS-85 UNF-95 UHA-52 UHT-6 UHT-81

Pruebas Adicionales

Otros requisitos pueden ser impuestos por la Sección VIII, División 1 debido al servicio o condiciones de diseño. Algunos de estas son: Pruebas de Especimenes con entalla Charpy V

- Aceros al carbón, bajamente o altamente aleados usados para bajas temperaturas


- Aceros ferriticos tratados térmicamente - Calificación de los WPS si aplican

Prueba de Caída de Peso:

- Aceros ferriticos tratados térmicamente para servicios a baja temperatura.

RT, PT o MT:

- Juntas soldadas, reconstrucciones con soldadura y fundiciones Ensayo por UT:

- Fundiciones de pared gruesa, y algunas juntas soldadas. Pruebas de Corte o Resistencia de la Adherencia:

- Placas de “clad” integrales Párrafos Misceláneos de Materiales

De nuevo, cuando se esta trabajando con materiales Código, todas las partes de la Sección VIII, División 1 tienen que ser usadas. Algunos de los párrafos que tratan sobre materiales son: UG-84 UCS-66 UHA-51 REQUISITOS DE PRUEBAS DE IMPACTO En Aceros al Carbón y Bajamente Aleados Antecedentes

Antes de la Adenda 87 de la Sección VIII, División 1, las prueba de impacto en los aceros al carbón y bajamente aleados no era requerida para recipientes diseñados a temperaturas de –20°F y superiores. Comenzó a crecer una preocupación por las fallas frágiles aunque el registro del comportamiento de los recipientes construidos de acuerdo a los requisitos


del Código hubiera sido excelente. Las pocas fallas frágiles que habían ocurrido, principalmente habían tenido lugar durante las pruebas hidrostática. Las reglas de tenacidad a las entallas corrientes están basadas en la teoría de la mecánica de la fractura clásica lineal (LFEM) y a una completa revisión de las pruebas de tenacidad en los materiales; y ahora estas tienen en cuenta totalmente la extensiva buena experiencia y la baja incidencia de la fractura frágil en la industria de recipientes a presión. Características de la Prueba de Impacto La tenacidad a las entallas de un material es una función de:

La temperatura El espesor El esfuerzo La Mínima Temperatura de Diseño del Metal (MDMT) UG-20(b) – la mas baja temperatura a la cual el recipiente estará expuesto durante el servicio.

MDMT – Tiene que ser marcada en la placa de datos del recipiente con la presión coincidente. El rango central de las reglas de pruebas de impacto es un conjunto de curvas de excepción de la prueba de impacto las cuales agrupan los aceros comúnmente usadas dentro de cuatro categorías en términos de la MDMT como una función del espesor del componente. Las curvas de excepción están basadas en la transición abrupta en la tenacidad que exhiben los aceros. Para un acero dado, cuando la MDMT esta sobre o arriba de la curva de excepción, la demostración de la tenacidad por medio de la prueba de impacto no es requerida. Prueba de Impacto UG-84 describe los procedimientos que deben ser usados si la prueba de impacto es requerida. Se debe asumir que el impacto es requerido a no ser que una excepción pueda ser encontrada en la Sub-Sección A o C, UG-84 también dice que los procedimientos y aparatos deben estar conforme a los requisitos de SA-370


Prueba de Impacto

Vea UG-84 Prueba de Impacto en Especimenes tipo Viga Simplemente

Apoyadas (Pruebas Tipo Charpy) UG-84 (C)(4)(b), Prueba de Impacto Charpy UG-84(c)(4)(b) establece que para los materiales de la Tabla UCS-23 y/o aceros Inoxidables resistencia a la tensión mayor o igual a 95,000 PSI, y los materiales de Tabla UHA-23, la mínima expansión lateral aplicable debe ser por UHT-6


Reglas para la Prueba de Impacto Para los aceros al carbón y bajamente aleados, siempre se tiene que asumir que la prueba de impacto es requerida. Una vez esto ha sido asumido, las excepciones pueden ser determinadas. De esta manera, se un error es cometido, este será hecho en el lado seguro. G-20(f) Excepciones


La prueba de impacto no es obligatoria para materiales P-1 grupos 1 o 2 si:

El espesor nominal es < ½ pulgada para material listados en la curva A de la Fig.UCS-66 < 1 pulgada para material listados en las curvas B, C o D de la Fig. UCS-66 El recipiente completo deberá ser probado hidrostáticamente de acuerdo a UG- 99(b), (c) O (k). La temperatura de diseño no es mayor de 650°F ni mas fría que –20°F (temperatura de operación ocasionales menores de –20°F son aceptables si son debidas a las estaciones). Las cargas de choque, térmicas o cíclicas no son un factor que controle el diseño (ver UG-22) UCS-66 Materiales A no ser que de otra manera sea exceptuado, la prueba de impacto es requerida para la combinación de la mínima temperatura de diseño del metal y el espesor que caiga por debajo de la curva asignada para ese material. Si la


combinación temperatura – espesor esta sobre o arriba de la curva apropiada, la prueba de impacto del material base no es requerida. Partes tales como cuerpos, boquillas, entradas de hombre, parches de refuerzo, bridas, placas tubulares, tapas planas, y anexos esenciales para la integridad estructural del recipiente, cuando son soldados a componentes que retengan presión, deberán ser evaluados individualmente por los requisitos de impacto. Figura UCS-66 Basados en la especificación del material, la prueba de impacto puede no ser

requerida si: Una combinación de la mínima temperatura de diseño del metal y el

espesor esta arriba de la curva aplicable en la Fig. UCS-66.

El espesor a ser usado en la Figura es determinado por las definiciones en

UCS-66(a), 1-3.

UCS-66(a) Definiciones

El espesor definido en UCS-66(a) cae en cuatro categorías. Estas son:

Fundiciones

Materiales diferentes a fundiciones que son pegados por soldadura a tope

Materiales diferentes a fundiciones que son pegados por uniones de esquina.

Partes no-soldada diferente a fundiciones tales como tapas planas atornilladas.

UCS-66(a)

Indiferentes de la especificación del material, la prueba de impacto siempre será

requerida: Cuando el espesor gobernante de cualquier junta soldada exceda 4 pulgadas

y la MDMT<120°F, luego un material con prueba de impacto tiene que ser usado. Para

cualquier componente que exceda 6” de espesor pegado por tornillos si la mínima

temperatura de diseño es menor de 120°F.

UCS-66(b), Reducción

UCS-66(b) permite el uso de la Fig. UCS-66.1 para poder reducir adicionalmente la

temperatura encontrada en la Fig. UCS-66.

Además, UCS-66(b) coloca dos restricciones para poder usar la Fig. UCS-66.1 Estas

son: El recipiente tiene que estar en servicio estacionario.

La mínima temperatura de diseño del metal no puede ser menor de

–50°F, a no ser que la relación entre el esfuerzo actual en tensión y el esfuerzo

admisible sea menor que 0.4, en cuyo caso, la prueba de impacto no es requerida y la

temperatura de –50°F no es aplicable.


La prueba de impacto es requerida para todos los materiales que estén a menos de –

50°F a no ser que la relación entre los esfuerzos actuales y los esfuerzos admisibles

sean 0.4 o menos, en cuyo caso la prueba de impacto no es requerida hasta temperaturas

tan bajas como –150°F.

UCS-66(c), Excepción

UCS-66(c) establece que las bridas de acero ferritico ANSI-B-16.5 usadas a

temperatura de diseño del metal mayor o igual que –20°F, no requieren pruebas de

impacto. Estas excepción puede también aplicar para los accesorios ANSI-B-16.11.

UCS-66(d), Excepción

UCS-66(d) permite una excepción de la prueba de impacto para los materiales menores

de 0.098 pulgadas de espesor y para las tuercas siempre y cuando ninguno de estos sea

usado por debajo de –50°F.

UCS-66(e)

UCS-66(e) dice que las marcas del fabricante en los materiales requeridas por la

especificación del material no deberán ser estampadas con letra de golpe en placas de

menos de ¼” de espesor, ano ser que las excepciones sean cumplidas.

NCS-66(f)

A no ser que especificaciones este exceptuando por la Fig. UCS-66, los materiales que

tengan una resistencia mínima especificada a la cedencia mayor de 65 k si tienen que

tener prueba de impacto.

UCS-66(g)

Los materiales que tienen prueba de impacto por requisitos de la especificación de

materiales efectuado por el fabricante del material no necesitan ser re-probados por el

Fabricante del recipiente o de la parte, para una MDMT no menor que la temperatura

requerida para la prueba de impacto en la especificación de materiales.

Espesor Gobernante para la Prueba de Impacto.

El espesor a ser usado en la Fig. UCS-66 se determina por las definiciones en

UCS-66(a)(1-3)

UCS-66(a)(1) Partes Soldadas:

(a) – juntas a tope – el espesor nominal de la junta soldada más gruesa

(b) – juntas a esquina – la más delgada de las partes unidas

(c) – tapas planas – el máximo entre la más delgada de las dos partes o t/4


Las pruebas de impacto es requerida para cualquier componente soldado cuyo espesor

gobernante excede de 4” y cuya MDMT<120°F

UCS-66(a)(2)

El espesor gobernante para las fundiciones es el mayor espesor nominal de la fundición.

UCS-66(a)(3)

El espesor gobernante de las partes no soldadas (p. Ej. Bridas atornilladas, placas

tubulares, tapas planas) es el espesor del componente plano dividido por 4 (t/4). Si el

espesor gobernante de la parte no soldada es >6” y la MDMT <+120°F, materiales con

prueba de impacto tienen que ser usados.

El espesor usado en la Fig. UCS-66 esta en la condición no corroída

UCS-67 Pruebas de Impacto a los Procedimientos de Soldadura

Pruebas a las Especificaciones de los Procedimientos de Soldadura

UCS-67(a)

Soldaduras Hechas Con Metal de Aporte – el metal soldado debe tener prueba de

impacto según UG-84 cuando:

(1)- cualquiera de los metales base tenga que tener prueba de impacto

(2)- se estén uniendo materiales con prueba de impacto (Tabla UG-84.3) o metales base

de las curvas C o D, y –50°F<MDMT<-20°F, (a no ser que los consumibles de

soldaduras hayan sido clasificados por pruebas de impacto a una temperatura no mas

tibia que –50°F de acuerdo a la especificación SFA aplicable)

(3)- se estén uniendo materiales cuya especificación requiera prueba de impacto [ UCS-

66(g) para MDMT<-50°F

UCS-67(b)

Soldaduras Hechas Sin El Uso de Metal de Aporte – tiene que tener prueba de impacto

cuando:

El espesor en la soldadura > ½” para todas las MDMT

El espesor en la soldadura > 5/16” y la MDMT < +50°F


NOTA: Esto no incluye materiales para Tubos y Tubería ERW.

UCS-67(c)

La zona afectada por el calor de la soldadura *HAZ debe tener prueba de impacto

cuando:

* H = Heat

A = Affected

Z = Zone

(1) el metal base requiere prueba de impacto

(2) las soldaduras tengan un pase individual > ½” de espesor, y la MDMT <

+70°F

(3) se estén uniendo materiales con prueba de impacto [UCS-66(g)] para una

MDMT < -50°F

UCS-67(d)

Pruebas de impacto a la Producción del recipiente de acuerdo con UG-84(i) puede ser

obviadas para cualquiera de las siguiente condiciones:

(1) metales de soldadura que estén uniendo metales base que estén exceptuados

de pruebas de impacto por UCS-66 y la MDMT>-20°F

(2) metales de soldadura definidos en UCS-67(a)(2) [Curvas C/D o

especificaciones con prueba de impacto y –50°F<MDMT<-20°F] o (a)(3)

[especificación con prueba de impacto y MDMT<-50°F]

(3) La HAZ en aceros exceptuados de prueba de impacto por UCS-66 excepto

cuando aplique UCS-67(c)(3) [especificación con prueba de impacto y

MDMT<-50°F

UCS-68 Diseño

UCS-68 permite una reducción en la temperatura de 30°F para la mínima temperatura

de diseño del metal cuando el PWHT sea efectuado y este no sea requerido por otra

parte del Código. Esto es aplicable únicamente a materiales P1.

UNF-65

Recuerde, existen otros requisitos diferentes a los establecidos para los aceros al

carbón. Por ejemplo, los materiales no –ferrosos, la prueba de impacto no es

requerida para:


Aleaciones de aluminio formadas si se usan a, o arriba de –452°F.

Cobre y aleaciones de cobre, níquel y aleaciones de níquel y fundiciones de aleaciones

de aluminio si se usan a, o arriba de –325°F

Titanio y zirconio cuando se usan a, o arriba de –75°F.

UHA-51 Pruebas de Impacto – Materiales Altamente Aleados

UHA-51 fue revisado completamente en la Adenda 94

El párrafo esta organizado en la siguiente manera:

Requisitos de la Prueba

UHA-51(a) Espécimen, el criterio de aceptación y los requisitos para la re-

prueba para los metales base, la soldadura y la HAZ.

Nota: La errata en UHA-51(a)(3) – la primera oración contiene la frase

“.... pero no menor que 0.10 pulg... “y debe ser”.... pero no menor

que 0.010 pulgadas

UHA-51(b) Requisitos para la soldadura y la HAZ

UHA-51(c) Requisitos especiales para tratamientos térmicos

Excepciones a la Prueba

UHA-51(d) Metales base y la HAZ

UHA-51(e) Soldaduras

UHA-51(f) Soldaduras ( de producción) del recipiente

UHA-51(g) Excepción por bajo esfuerzo


UHA-51 Requisitos de Impacto para Materiales Base

Son requeridas las pruebas de impacto

Para los Aceros Altamente Aleados (Inoxidables)?

1) Ferriticos 2) Cr/Ni C>0.10% 3) Cr/Ni>AISI 4) Fundiciones

Materiales 304, 304L, 316, 316L, 347, 36% Ni UHA-51(a)

Temp.>-325°F UHA-51(a)

Temp.>-425°F UHA-51(a)

No se requieren pruebas

UHA-51(a) UHA-51(b)(6)

Pruebas – para el

Material Base – La

Zona Afectada por el

Calor

Pruebe el WPS

UG-84(h)(2)

SI

SI

SI

SI

NO

NO

NO

NO


UHA-51 Requisitos de Impacto, Materiales de Soldadura No Si

No

Si

Si

No

Si

-150°F>Temp.>-325°F

Procesos SMAW, GTAW, GMAW

Contenido de Carbón <0.10%

Proceso = SMAW

No se requieren

pruebas

Pruebas de Producción

Pruebe el Metal

Soldado por Lote Pruebe el

WPS

No


UHA-51(c) Metal Base

UHA-51(c) Requiere Prueba de Impacto cuando los Tratamientos Térmicos

son efectuados

NOTA: Estos Requisitos Prevalecen Sobre las Otras Excepciones En UHA-51.

Cuando los tratamientos térmicos sean efectuados como sigue, las pruebas de

impacto son requeridas a la temperatura mas fría entre 70°F o la MDMT:

(c)(1) *SS Austeniticos: 900°F a 1650°F

(c)(2) SS dúplex austeniticos – ferriticos: 600°F a 1750°F

(c)(3) SS ferriticos al cromo: 800°F a 1350°F

Cambio en la Adenda por venir:

(c)(4) SS martensiticos al cromo: 800°F a 1350°F

* Stainless Steel

Clasificación de los Aceros Inoxidables Como fue brevemente descrito en la Sección 2 de este seminario, los aceros inoxidables

están subdivididos dentro de cinco clasificaciones: austeniticos cromo – níquel,

austeniticos cromo – manganeso - níquel, dúplex austeniticos – ferriticos, ferriticos, y

martensiticos. Ejemplos de materiales de acero inoxidable típicos en la Sección VIII,

División 1 podrían ser clasificados como sigue:


CLASIFICACIÓN NOMBRE COMUN DE LA

ALEACIÓN NUMERO UNS

AUSTENITICOS

Austeniticos

Cromo – níquel

Series 300 excepto dúplex Tipos 3004, 304L, 309, 310

316, 317, 321, 347, .......

XM-15

S3XXXX

S38100

Austeniticos

Cromo – manganeso - níquel

Series 200:

Tipos 201, 202

S2XXXX

Duplex austeniticos –

Ferriticos

Tipo 329

Ferralium 255

44LN

S32900

S44427

S44426

Ferriticos

Tipos 405, 409, 429, 430,

446, 447

XM-27 XM33

S4XXXX

S44427

S44426

Martensiticos

Tipos 410, 410S

S410XX

Referencias para la clasificación de los aceros inoxidables:

- SA-479, Tabla 2, Requisitos de Propiedades Mecánicas - Metals Handbook, 10th Edition, Volume 1, p. 841+, by ASM International


UHA-51(d) Metales Base

UHA-51(d) Excepciones para la Prueba de Impacto para Metales Base y la HAZ

La prueba de impacto no es requerida cuando el espesor es <0.099 pulgadas, o para las

siguientes combinaciones de metales base ( y HAZ) y las MDMT, excepto como es

modificado en UHA-51(c):

MATERIAL EXCEPTUADOS DE

PRUEBA DE IMPACTO CON UNA MDMT >

PARRAFO DE REFERENCIA

Tipos 304, 304L, 316, 316L 321, 347

-425°F

UHA-51(d)(1)(a)

Otros materiales con C<0.10%

-320°F

UHA-51(d)(1)(b)

Otros materiales con C>0.10%

-50°F

UHA-51(d)(1)(c)

C<0.10% -320°F UHA-51(d)(2)(a)

C>0.10% -50°F UHA-51(d)(2)(b)

Dúplex austeniticos - ferriticos Con espesor nominal <1/8” **

-20°F

UHA-51(d)(3)(a)

Ferriticos al cromo con Espesor nominal <1/8” **

-20°F

UHA-51(d)(3)(b)

Martensiticos al cromo con Espesor nominal <1/4” **

-20°F

UHA-51(d)(3)(c)

** NOTE: El espesor nominal es el espesor GOBERNANTE como se determina en

UCS-66(a)

UHA-51(b) Calificación del Procedimiento de Soldadura

(Soldadura y HAZ)

UHA-51(b) Pruebas de impacto requerido para las Calificaciones del Procedimiento de

Soldadura

Un WPS tiene que ser calificado con impacto cuando cualquiera de los componentes de

la junta soldada (metal base o metal soldado) requiera prueba de impacto, ambos el

metal soldado y la HAZ tienen que ser probados con impacto.

Austeniticos cromo – níquel (serie 300 excepto dúplex)

Austeniticos cromo – manganeso - níquel (serie 200 )


UHA-51(e) Calificación del Procedimiento de Soldadura (Soldadura y HAZ) UHA-51(e) Excepciones de la Prueba de Impacto para las soldaduras La prueba de impacto no es requerida para las siguientes combinaciones de metales soldados y las MDMT, excepto como es modificado en UHA-51(c):.

METAL BASE

METAL

SOLDADO

EXCEMPTOS DE PRUEBA DE IMPACTO A LA MDMT>

PRUEBA

DE REFERENCIA

Austenitico cromo – Nique (serie 300 excepto dúplex)

con C<0.10%

Sin metal de aporte

-150°F UHA-51(e)(1)

Cualquiera

Austeniticos Con C<0.10%**

-150°F UHA-51(e)(2)(a)

Cualquiera Austeniticos

Con C>0.10%**

-50°F

UHA-51(e)(2)(b)

Dúplex austeniticos – Ferriticos con espesor

nominal <3/8” ***

Dúplex Austeniticos

ferriticos

-20°F

UHA-51(e)(3)(a)

Ferriticos al cromo con espesor nominal

<1/8” ***

Ferriticos al cromo

-20°F UHA-51(e)(3)(b)

Martensiticos al cromo Con espesor

Nominal <1/4” ***

Martensiticos al

cromo

-20°F

UHA-51(e)(3)(c)

** producidos con metales de aporte de acuerdo a SFA-5.4, SFA5.9, SFA-5.11, SFA-

5.14, SFA-5.22

*** NOTA: el espesor nominal es el espesor GOBERNANTE como se determina en

UCS-66(a)

UHA-51(g) Metales Base, HAZ, & Metales Soldados

UHA-51(g) Excepción para la Prueba de Impacto debido a bajo espesor

La Prueba de Impacto no es requerida para cualquier material de la tabla UHA-23

(metal base, HAZ, y metal de soldadura) para recipientes instalados en una posición fija


(estacionarios), cuando la relación coincidente entre el esfuerzo de diseño y el esfuerzo

admisible en menor de 0.4, excepto cuando los tratamientos térmicos hayan sido

efectuados – UHA-51(c).

UHT-6

UHT-6 contiene algunos requisitos adicionales para la Prueba de Impacto.

Estos incluyen:

Los especímenes de las placas tienen que ser tomados en el sentido transversal a la

dirección de placado.

Se requiere Prueba de Caída de Peso para algunos materiales como el, SA-517.

UHT-6 también suministra el criterio de aceptación para la expansión lateral. UG-

84(I), Impactos a la Producción

UG-84(i), Impactos a la Producción

UG-84(i) requiere impactos a la producción del recipiente para todas las uniones

cuando el impacto es requerido por otro párrafo del Código por ejemplo, UCS-67. El

material usado para la prueba tiene que ser del mismo número P y del mismo grupo del

recipiente, y la placa de prueba tiene que ser una extensión de la junta de producción.

También un conjunto de especimenes es requerido con la entalla en el metal soldado.

NOTA: Las pruebas de impacto a la producción son requeridas UNICAMENTE cuando

el WPS lo requiere UG-84(j).

UG-84(j)

UG-84(j) establece que “si la placa de prueba de producción del recipiente falla en

cumplir los requisitos de impacto, las soldaduras representadas por la placa de prueba

deberán ser consideradas inaceptables. El re-tratamiento térmico y la reprueba son

permitidos.”

Prueba de Impacto

UHA-51(f)

Cuando las pruebas de impacto a la producción son requeridas por UG-84(i), UHA-

51(f) suministra excepciones para estas pruebas bajo ciertas condiciones:

Excepciones para las pruebas de impacto de las soldaduras del recipiente (producción) Las pruebas de impacto del recipiente (producción) no son requeridas para soldaduras

que estén uniendo aceros inoxidables austeniticos (serie 300 excepto dúplex) o

austeniticos cromo – manganeso- níquel (serie 200) a una MDMT>-320°F cuando

TODAS las siguientes condiciones son satisfechas:

(f)(1) SMAW, SAW, GMAW, GTAW, PAW únicamente


(f)(2) Los PQR tengan impacto o estén exceptuados de la prueba de impacto

(f)(3) El metal soldado tenga un C<0.10%

(f)(4) El metal de aporte cumpla con la especificación SFA modificada así (cada

colada y/o lote de consumibles; cada lote y/o colada de fúndete; para procesos de

soldadura combinados, lotes y/o cochadas de los materiales de soldadura deberán ser

probados a una temperatura no mas tibia de la MDMT)

NOTA: La Errata en UHA-51(f)(4)(a)&(b) refiere a la “Sección II, Parte C, SFA-5.4,

A85” y debe ser “Sección II, Parte C, SFA-5.4, A9.12”.

UNF-65 Excepciones a las Pruebas de Impacto

Aleaciones de aluminio formadas > -452°F

Cobre y aleaciones de cobre, níquel y aleaciones de níquel y aleaciones de aluminio

fundidas >-325°F

Titanio y zirconio >-75°F

Reparaciones a los Materiales

Las reparaciones a los materiales son permitidas por varios párrafos del Código.

Algunos de estos son:

UG-78: Establece que la aceptación por parte del I.A. es requerida. – avisar a Inspector

antes de efectuar la reparación.

UCS-56: Da los requisitos para los PWHT alternativos de las reparaciones.

UCI-78: No permite las reparaciones con soldadura en materiales de hierro fundido.

UCD-78: No permite las reparaciones con soldadura en materiales de fundición dúctil.

Inspección e Identificación de los Materiales

Inspección de los Materiales, UG-93

UG-93 cubre lo que normalmente es llamado como inspección de recibo.

Este suministra los requisitos que el material tiene que cumplir antes que el fabricante

lo use en un recipiente Código. Los requisitos son:

Para las placas, un M T R o un **C. De C. Como lo quiera la especificación. * M = Material T = Test R = Report

** C = Conformidad C = Certificado Para las otras formas de producto, cada pieza tiene que ser marcada (la marca es la base

de aceptación para tubos, bridas, lados, etc) con la especificación, grado, tipo y clase


cuando la especificación cubre tales marcas. Los tubos pueden ser marcados por

atados.

Relacionado con este párrafo el I.A. tiene que:

Examinar el MTR o el C. De C. y verificar que el marcado del material es compatible ,

Verificar que el material este marcado como lo requiere la especificación.

El fabricante también tiene que verificar que los elementos descritos anteriormente

antes de llevarlo a revisión por el I.A. , pero además el tiene que: Examinar las

dimensiones y Suministrar las plantillas al I.A. que el solicite.

Identificación de los Materiales, UG-77

UG-77 da los requisitos para el control de los materiales una vez estos son recibidos y

aceptados por el fabricante. El fabricante:

Tiene que mantener la identificación de los materiales hasta que el Inspector Autorizado

firma el reporte.

Puede usar un sistema de marcado con código en vez del marcado original. Este

sistema de marcado con código tiene que ser aceptable para el I.A.

Puede registrar las marcas requeridas usando métodos tales como tablas de materiales o

esquemas de construcción los cuales aseguren la identificación de cada pieza de

material durante la fabricación y la subsiguiente identificación en el recipiente

finalizado. Esta facilidad fue agregada en la Adenda 1989.

Transferir cualquier marca, ya sea una marca codificada o las marcas originales, cuando

el material sea dividido o maquinado.

Reportes de Pruebas del Material (MTR)

Un reporte de pruebas del material es un documento emitido por el fabricante del

material. Este reporta los requisitos de la especificación del material tales como:

Los resultados de las pruebas o ensayos

Las reparaciones hechas al material. Los tratamientos térmicos Los requisitos suplementarios La identificación del material

El número de colada, si este es aplicable. Un reporte de pruebas del material es

requerido por UG-93 para: Las placas como sea indicado en la especificación del

material

Algunas especificaciones de material requieren que sea efectuado por otro diferente al

fabricante del material.

Las ocasiones cuando los requisitos de la Sección VIII, Div.1 exceda o suplemente los

requisitos de la especificación.


Certificado de Conformidad (C. De C.)

Un certificado de conformidad es simplemente una declaración escrita por el fabricante

del material o el suministrador certificando que el material suministrado cumple con la

especificación del material.

5.4.- REQUISITOS DE FABRICACIÓN

OBJETIVO

Al final de esta lección el participante entenderá el flujo de fabricación básico dentro de

una planta y como el material es identificado, preparado y controlado. El o ella

también entenderán que reglas son aplicables al proceso de fabricación y como ellas son

aplicadas.


Diagrama de flujo de la fabricación en la Sección VIII, División 1.

Marcado de los materiales y rastreabilidad

Requisitos para el formado

Requisitos para el alineamiento

Requisitos para la soldadura en la Sección VIII, División 1.

Requisitos para la Secuencia de Fabricación

Como con todas las otras funciones del Código, cuando se esta fabricando, todas las

subsecciones del Código tienen que ser usadas. Por ejemplo, la Subsección A,

iniciando en el párrafo UG-75, contiene las reglas concernientes a la fabricación. Estas

incluyen asuntos como los requisitos para el formado, fuera de redondez, reparaciones,

e inspección de materiales. La Subsección B contiene las reglas relacionadas con el

método de fabricación, por ejemplo, la Parte UW para fabricación soldada, etc. Estas

reglas cubren asuntos como el armado, el refuerzo de la soldadura, las reglas para las

calificaciones y la soldadura, etc. La Subsección C contiene las reglas especificas

concernientes al tipo de material a ser utilizado en la fabricación. Por ejemplo, la Parte

UCS para aceros al carbón incluye asuntos como los requisitos para el formado y los

tratamientos térmicos.

Los apéndices obligatorios tienen en cuenta aplicaciones especiales tales como

recipientes enchaquetados, construcción por carpas y recipientes a presión no-

circulares. Cuando sea aplicable a la construcción, los apéndices obligatorios tiene que

ser utilizados.

Los Casos Código suministran reglas alternativas para cubrir construcciones que no han

sido tenidas en cuenta en el Código actual. Los casos Código no son obligatorios, pero


cuando se usan ellos tiene que ser cumplidos en su totalidad y deberán ser identificados

en los Reportes de Datos.

DIAGRAMA DE FLUJO DE LA FABRICACIÓN EN LA SECCIÓN VIII,

DIVISIÓN 1

Consideraciones para la Fabricación

Algunas cosas a considerar antes y durante la fabricación son:

¿Las entradas de hombre, orejas u otros anexos cumplen los requisitos del Código?

¿Están estas partes formadas apropiadamente?

¿La fuera dé redondez esta dentro de las tolerancias del Código?

¿El alineamiento en las soldaduras del cuerpo o en las soldaduras del cuerpo a las tapas

es satisfactorio?

¿Cualquier transición gradual requerida cumple con el Código?

¿El refuerzo de la soldadura esta dentro de los límites?

¿Los procedimientos de soldadura y los soldadores están calificados de acuerdo con el

Código?

Párrafos del Código utilizados en el Flujo de Fabricación

Secuencia de la Preparación del Material

Para los materiales a ser usados en la fabricación Código, ciertas partes tienen que ser

realizadas.

Estas son:

Mínimo Tamaño

de la Soldadura

UW-13,16

Determine la Categoría de la

Junta Soldada UW-3 Y UW-11

Tolerancia de

Alineamientos UW-11

Determinar el Tipo de la

Junta Soldada UW -12

Diseño de la Junta Soldada

UW-9

Boquillas y Otras

Conexiones Refuerzo y acabado de la Junta

UW 15, UG-76

P. W. H. T. UCS-56

UHA-32 UHT-56


Verificar que el material es aceptado para la fabricación

Verificar que el material es rastreable y esta marcado apropiadamente

Trace el material apropiadamente. Si es enrollado, asegúrese que las marcas estén en el

lado exterior

Corte a la forma y tamaño, mantenga la identificación del material

Remueva los bordes quemados

Bisele o redondee los bordes interiores expuestos en las aberturas

Limpie las superficies a ser soldadas.

Inspecciones del Material, UG-93

UG-93 cubre lo que normalmente es referido como “inspección de recibo.” Este da los

requisitos que el material tiene que cumplir antes de ser usado en la fabricación, e

incluye,

Placas : Un MTR o C de C como lo requiera la especificación del material.

Otras formas de producto: Cada pieza tiene que estar marcada con la especificación,

grado, tipo y clase cuando la especificación cubre tales marcas.

Los tubos pueden ser identificados por paquetes.

Con respecto a este párrafo, el IA tiene que examinar el MTR o C de C y verificar

que el material esta marcado e identificado como lo requiere la especificación de

material y/o el Manual de Control de Calidad.

El fabricante tiene también que verificar los partes listados arriba, antes del IA, y

además, él tiene que examinar las dimensiones y suministrar las plantillas que el

solicite.

MARCADO DE LOS MATERIALES Y RASTRABILIDAD

Identificación del Material, UG-77

UF-77da los requisitos para el control de los materiales una vez el material ha sido

apropiadamente recibido. El fabricante: tiene que mantener la identificación del

material hasta que el recipiente este completo.

Puede usar un marcado con códigos en vez del marcado original. Este marcado con

códigos tiene que ser aceptable para el IA.

Puede registrar las marcas requeridas usando métodos tales como tablas de materiales o

esquemas de construcción los cuales aseguren la identificación de cada pieza del

material durante la fabricación y posteriormente la identificación en el recipiente

completo. Esta facilidad fue adicionada en la Adenda 1989.

Tiene que transferir cualquier marca, ya sea con un marcado con códigos o las marcas

originales cuando el material es dividido o maquinado.


Control del Material Durante la Fabricación

Un manual de Control de Calidad del fabricante tiene que describir su sistema para

controlar el material, incluyendo todos los materiales para la soldadura. El sistema

tiene que referir:

El almacenamiento

La entrega

La inspección

La identificación

Las Reparaciones.

REQUISITOS PARA EL FORMADO

Las operaciones de formado no deben causar cualquier cambio adverso en las

propiedades del material.

Formado

Las restricciones se encuentran en la Subsección C de la Sección VIII, División 1, e

incluyen:

No puede haber partes plana a lo largo de las juntas soldadas. UG-79

Tiene que cumplir los requisitos de circularidad de UG-80 o 81

Las dimensiones y tolerancias tiene que cumplir los requisitos del diseño.

Tiene que incluir los requisitos de espesor mínimo después de formado.

Las tolerancias de alineamiento para juntas soldadas a tope tienen que ser

mantenidas.

El Código permite varios tipos de formado; los dos más comunes son el formado en

frío y en caliente. En cualquier caso, tiene que recordarse que las partes planas a lo

largo de las juntas longitudinales tienen que ser evitadas.

El Formado de los Aceros al Carbón

El Código coloca ciertos requisitos adicionales al formado de los aceros al carbón y

bajamente aleados. Estos incluyen:

El formado en frío por medio de golpes no es permitido.

El formado por golpes es permitido si el material esta a la temperatura de

forja y el material es PWHT.

Si la parte es formada en frío por otro diferente al poseedor del

certificado, la certificación de acuerdo a UCS-79 tiene que ser

suministrada por el fabricante de la parte.


Partes Formadas en Frío, UCS-79

UCS-79 requiere el tratamiento térmico de las partes formadas en frío o recipientes si

el alargamiento de la fibra es mayor del 5% desde la condición como se lamino, y si

cualquiera de las siguientes condiciones existe:

El recipiente será para servicio letal

La prueba de impacto es requerida

El espesor antes de forma excede 5/8”

El espesor es reducido en mas del 10% o,

La temperatura de formado estuvo entre 250°F y 900°F.

Si ninguna de las condiciones existe, él % puede llegar a ser tan alto como el 40% para

materiales P1.

Fórmula para el Alargamiento de la Fibra

El alargamiento de la fibra puede ser determinado por la siguiente formula que se

encuentra en UCS-79:

Para doble curvatura:

% de alargamiento de la fibra externa = 1 –

Para la curvatura sencilla:

% de alargamiento de la fibra externa = 1 -

Nota: Cuando R0 = 0 (placa plana), el mínimo radio para un alargamiento del 5% es:

Doble curvatura = 15 t

Curvatura sencilla = 10t

Fuera de Redondez del Cuerpo, UG-80

UG-80 especifica la tolerancia para la fuera de redondez de un cuerpo. Este establece

que el D.I. máximo menos el D.I. mínimo no deberá exceder el 1% del D.I. nominal.

El D.I. nominal es el D.I. ordenado e intentado. La Fig. UG-80.2 muestra varios

ejemplos de la diferencia entre los diámetros máximos y mínimos.

Fuera De Redondez En Una Boquilla

Si la medida de fuera de redondez es tomada dentro de un D.I. de una boquilla, un

2% del D.I. de la abertura adicional puede ser agregada. Por ejemplo:

75t Rf

Rf R0

50t Rf

Rf R0


Un recipiente tiene un D.I. nominal de 119”. Se tomaron medidas cerca de una

boquilla revelando un D.I. máximo de 120”. El D.I. mínimo es 118”. El D.I. nominal

de la abertura es 7.625”. Luego:

D.I. Máximo – D.I. Mínimo = 2” Sin embargo,

1% (119) + 2% (7.625) = 1.34”

Luego, la fuera de redondez es inaceptable.

Presión Externa, UG-80(b)

Los recipientes diseñados para presión externa tienen que:

1. Cumplir los requisitos de fuera de redondez de UG-80(a), y

2. Cumplir con los requisitos de desviación desde él circulo verdadero de UG-

80(b)

La máxima desviación positiva o negativa desde la forma del circulo verdadero,

medida radialmente en la superficie exterior o interior del recipiente, no

recipiente, no deberá exceder la máxima desviación permisible obtenida

de la Fig. UG-80.1.

Figura UG-80.1

Las medidas deben ser hechas desde una plantilla con un segmento de circulo con una

Longitud de cuerda del doble de la longitud del arco obtenido de UG-29.2.


El Formado de Boquillas y Parches

Es obvio que los parches y las boquillas tienen que ser formados al contorno del cuerpo

al cual van a ser pegadas.

Juntas a Tope

Una junta a tope es definida como una junta entre dos miembros alineados

aproximadamente en el mismo plano, pero no excediendo un ángulo de 30 grados.

Categoría De Las Juntas

Una categoría de una junta define su localización dentro de un recipiente. La Fig.

UW-3 abajo ilustra estas localizaciones de las juntas.

Nota: Las juntas categoría D pueden ser soldaduras de esquina o a tope.

Requisitos Para El Alineamiento

Tolerancias de Alineamiento, UW-33

El alineamiento de las secciones en los bordes a ser soldados a tope deberá ser tal que

el máximo desalineamiento no sea mayor que la cantidad especificada en la Tabla

UW-33 para la categoría de la junta soldada aplicable.


Tabla UW-33 Soldaduras a Tope en Espesores Desiguales

UW-9 estipula que las soldaduras entre partes cuyos espesores difieran por mas de

¼ del espesor del miembro más delgado o por mas de 1/8”. El que sea mayor, tienen

que tener una transición gradual de no menos que 3:1. Esta transición puede ser

maquinada, o reconstruida con metal soldado. Si es reconstruida, UUW-42 tiene que

ser considerado. Esto aplica a cuerpos esféricos, cuerpos cilíndricos o juntas

longitudinales en tapas. Una transición 3:1 no es requerida cuando la diferencia entre

los espesores desiguales no exceda de 1/8” o 1/4t.

UW-13 DETALLES DE LAS UNIONES

Desalineamiento de las Líneas de Centro, Figura UW-13.1

El desalineamiento de las líneas de centro para las tapas pegadas a los cuerpos no

puede exceder de 0.5(el espesor de la tapa - el espesor del cuerpo). Para cumplir con

este requisito, puede ser necesario tener transiciones tanto en la superficie interior

como en la exterior.

Fig. UW-13.1, Tapas Pegadas A Los Cuerpos

En todos los casos / no debe ser menor que 3y cuando th exceda ts. La mínima

longitud del faldón es 3th pero no necesita exceder 1-1/2” excepto cuando sea necesario


suministrar la longitud de transición requerida. Cuando th, es igual o menor que 1.25ts

la longitud del faldón deberá ser suficiente para cualquier transición requerida.

La longitud de la transición requerida / puede incluir el ancho de la soldadura. La

línea de centro de la placa del cuerpo puede estar cualquier lado de la línea centro de la

placa de la tapa.

Longitud del Faldón

La Figura UW-13.1, además de suministrar las tolerancias para el des alineamiento de

las líneas de centro, da los requisitos para la longitud del faldón. Este establece, “La

mínima longitud del faldón es 3 x th, pero no necesita exceder 1-1/2” excepto cuando

sea necesario para suministrar la longitud requerida por la transición.” Por favor

tengan en mente que en faldón es requerido cuando una transición gradual es utilizada.

UG-32(i) establece que si el espesor de la tapa es igual o menor que el espesor del

cuerpo, la tapa no requiere un faldón integral.

UW-13.4, Cuello de Boquillas Pegados A Tubería De Un Espesor De Pared Menor


UW-13.1, Tapas Pegadas a Cuerpos

UW-13.1


UW-13.1

REQUISITOS PARA LA SOLDADURA EN LA

SECCIÓN VIII, DIVISIÓN 1

Limpieza De Las Preparaciones Para Soldar

UW-32 estipula que las superficies de las partes a ser soldadas deberán estar limpias

y libres de cascarilla de placación, oxido, grasa y otros materiales que deterioren la

junta.

Soldaduras de Unión de Boquillas

UW-16(c & d) requiere que los cuellos de las boquillas que no penetren la pared del

recipiente, esto es, tipo asillado, tiene que ser pegados con soldadura de completa

penetración. Cuando la completa penetración no pueda ser verificada por examen

visual, un anillo de respaldo tiene que ser usado. Las boquillas insertadas dentro o a

través del recipiente pueden ser pegadas por soldaduras de penetración parcial o de

filete. En este caso, una soldadura tiene que ser colocada en cada cara de la pared del

recipiente.


Boquilla Tangencial

Raíz dela Boquilla

UW-16.1

UW-20, Soldaduras de Tubo – a – Placa Tubular

El párrafo UW-20 identifica y define dos tipos de soldaduras de tubo – a – placa

tubular, las soldaduras que resisten y las soldaduras de sello. Las soldaduras que

resisten son aquellas diseñadas para transferir todas las cargas longitudinales. Las

soldaduras de sello son diseñadas solamente para suplementar una junta expandida para

asegurar la estanqueidad.

Corte, Armado y Alineamiento

Varios párrafos en el Código cubren el corte, armado y alineamiento. Las áreas

referidas son:

Los bordes cortados deben quedar suaves y limpios. (UW-31)

Los puntos de armado tiene que ser hechos usando un procedimiento calificado ya sea

que ellos permanezcan o no en el sitio. (UW-31).

Los puntos de armado que permanezcan en el sitio tiene que se hechos por un soldador

calificado. (UW-31)

Las partes de no-presión soldadas sobre las soldaduras que retienen la presión tiene que

tener una muesca o la soldadura que retiene la presión tiene que ser pulida a ras. (UG-

82)

Cuando las partes de presión son soldadas sobre las soldaduras que retienen presión, las

soldaduras tienen que ser pulidas a ras. (UG-82)


Procesos de Soldadura, UW-27

El párrafo UUW-27 especifica los procesos de soldaduras que pueden ser usados en la

Sección VIII, División 1. Estos están divididos dentro de cinco categorías:

UW-27 (a) – Soldadura con arco o gas

UW-27 (b) – Soldadura por presión

UW-27 (d) – Soldadura de pernos

UW-27 (e) – Soldadura de electroescoria

UW-27 (f) – Soldadura de electrogas

Alineamiento De Las Costuras Longitudinales

UW-9(d) estipula los requisitos para el alineamiento de las costuras longitudinales en

cuerpos de recipientes con mas de un anillo. Este requiere que las juntas estén

separadas por al menos 5 veces el espesor de la placa mas gruesa, o las juntas tienen

que ser radiografiadas al menos 4” a cada lado de la intersección.

Limitaciones para la Soldadura

Dos limitaciones especificas para la soldadura dadas por la Sección VIII son:

La soldadura de pernos puede solamente ser usada para partes de no-presión/ que no

lleven carga. (Soportes de Aislamiento)

La soldadura con electroescoria puede ser usada solamente para aceros ferriticos y

algunos austeniticos como es indicado en UW-5(d)

La Calificación De Un WPS, UW-28

UW-28 da los requisitos para la calificación de un WPS para ser usado en la

construcción. Estos incluyen:

El procedimiento a ser usado tiene que ser registrado. En otras palabras, un

procedimiento escrito.

Para los procedimientos a ser usados en los partes que retengan presión /lleven carga, y

para partes que no retengan presión/ no lleven carga, soldados con métodos manuales o

semiautomáticos, la calificación de acuerdo a la Sección IX es requerida.

Para los procedimientos usados en los partes que no retengan presión/ no lleven carga

soldados con cualquier método de soldadura con maquina, la calificación de acuerdo a

la Sección IX no es requerida.

Calificación de los Soldadores, UW-29

Los soldadores y los operadores de soldadura tienen que ser calificados según la

Sección IX si ellos están soldando partes que retienen presión o partes que llevan carga

al material que retiene presión. Ellos pueden ser calificados en la primera junta

producida por ellos, sin embargo, el Código de Construcción debe ser revisado para


determinar si cualquiera de las limitaciones o excepciones son aplicables. Soldadores

para soldadura de pernos tiene que ser calificados en el comienzo de cada turno, pero no

es necesario probarlos si ellos están soldando partes de no-presión o partes que no

lleven carga usando un proceso automático. Ellos tienen que cumplir todos los otros

requisitos de la Sección IX.

Responsabilidades del Fabricante Por el WPS

Prepara un WPS escrito.

Preparar un PQR basado en la soldadura del cupón.

Las pruebas físicas pueden ser hechas por un laboratorio de pruebas.

Listar los parámetros para la construcción.

Registrar los datos de ls soldadura del cupón y los resultados de las pruebas en el PQR.

Establecer un programa de C.C. para controlar las calificaciones.

La calidad de las soldaduras hechas por su organización.

La compatibilidad metalúrgica del metal de aporte y el metal base.

Trozamiento, UW-35

UW-35 discute el acabado de las juntas longitudinales y circunferenciales. Este

establece en parte que para las soldaduras de filete y de ranura, no puede existir una

reducción por debajo del mínimo espesor requerido. También, la reducción en el

espesor no deberá exceder de 1/32” o el 10% del espesor nominal, el que sea menor.

La Tabla UW-35 especifica los límites de refuerzo máximo basados en el tipo de junta.

Tabla UW-35

UW también discute el refuerzo.

Pulido del

Refuerzo de

Soldadura

Efecto del Angulo

del Refuerzo en la

Resistencia a la

Fatiga


Acabado de la Soldadura, UHT-84

De nuevo, una revisión de todas las partes del Código tiene que ser hecha cuando se

efectúe un trabajo Código. Un requisito de fabricación especifico puede ser encontrado

en UHT-84 el cual reemplaza la Parte UW. UHT-84 establece que los requisitos de

UW-35 tienen que ser cumplidos excepto para el SA-517. Para este material, el

refuerzo no puede exceder el 10% del espesor de la placa o 1/8” el que sea menor. Esta

también dice que el trozamiento no es permitido.

Requisitos Generales

Algunos requisitos relativos a la soldadura son:

Si el refuerzo es excesivo, el simple pulido de la parte superior no será suficiente. El

propósito de remover el refuerzo es reducir el ángulo entre el metal base y la soldadura.

El refuerzo de la soldadura tiene que salir suavemente del metal base.

UW-36 requiere que las soldaduras de filete tengan completa penetración.

UW-38 da los requisitos para la remoción de los defectos de soldadura.

Este establece que los defectos pueden ser removidos térmicamente o mecánicamente.

UW-39 cubre un área que es olvidada con frecuencia en los procedimientos de

soldadura.

Esta es el martilleo. El martilleo es usado para controlar la distorsión, revelar los esfuerzos residuales y

mejorar la calidad de la soldadura. Este tiene que ser referido en los WPS.

Control de la Producción Soldada

Para la soldadura de material que retenga la presión, el fabricante tiene:

Seguir un WPS calificado como se especifique en una hoja viajera o el plano.

Usar soldadores y operadores calificados.

Usar los materiales de soldadura como esta indicado en el WPS.

Estampar o registrar la identificación del soldador en la parte.

Inspeccionar la soldadura para detectar defectos.

Efectuar cualquier ensayo no destructivo.

Aberturas En O Cerca de Una Soldadura

UW-14 permite aberturas en una costura soldada sí:

La soldadura cumple con los requisitos de UG-37 para el Refuerzo

La abertura cumple con UG-36(C)(3) pero no cumple con UG-37, esta puede ser

colocada en una junta circunferencial si la radiografía de la junta es efectuada en la

junta en una longitud de 3 veces el diámetro de la abertura.


La abertura no requiere refuerzo, por UG-36(c)(3), y esta cercana a la soldadura, esta

tiene que ser colocada al menos a ½” desde la soldadura para placas de 1-1/2” o menos

de espesor.

Para espesores mayores a 1-1/2” puede colocarse sobre el cordón ya que en estos

espesores aplica R-X al 100%

Condiciones de Almacenamiento Recomendado para el Material de Soldadura

Las condiciones recomendadas de almacenamiento para el material de soldadura se

encuentran en la Tabla A-1 de la Sección II, Parte C (vea abajo).

Condiciones Típicas de Almacenamiento y Secado para Electrodos Recubiertos

(a) Debido a las diferencias inherentes a la fabricación, los fabricantes de estos

electrodos tienen que ser consultados para obtener las condiciones de secado

exactas.

(b) Después de remover del empaque del fabricante.

Circonio Y Titanio

UNF pone algunas restricciones en la soldadura de materiales de estos tipos. Estas son:

No deberán ser soldados a otros materiales por UNF-19

Únicamente deberán ser soldados con GTAW, GMAW O PAW por UNF-78.

Deberá tener placas de prueba de la producción en cada especificación y grado por

UNF-95. Para las costuras longitudinales, un apéndice es usado y para las costuras

circunferenciales, una placa de prueba cercana a la junta tiene que ser usada.


Número P para Observar

Además del circonio, numero P 61, y titanio, número P 51 y 52, mucho cuidado debe

tenerse cuando se suelde níquel, numero P 11.

Inspección de las Soldaduras

El Código requiere que cierto criterio tiene que ser cumplido durante la soldadura de

los partes. Para asegurar que estos criterios sean cumplidos, las inspecciones tienen

que ser hechas. Algunas inspecciones son:

Que los materiales sean aceptables por el Código y cumplan los criterios de diseño.

Que la geometría de los armados cumpla con los requisitos del WPS y que los puntos de

armado sean aceptables.

El pase de raíz debe ser inspeccionado por el personal de soldadura para prevenir

problemas posteriores en la vida de la junta.

Inspeccionar el saneado posterior para asegurar que un metal sano ha sido obtenido

antes de soldar por el segundo lado. (Back Gouging)

Examinar visualmente la soldadura final por ambos lados interior y exteriormente.

Cualquier ensayo no destructivo requerido.

Que toda la documentación apropiada esta disponible y correcta.

5.5.- Tratamiento Térmico. .(Revisión por AI)

5.6.- Pruebas No Destructivas. .(Revisión por AI)

Requisitos de Ensayos No-Destructivos (NDE)

Objetivo

Al final de esta lección el participante entenderá que métodos de ensayos no-

destructivos son aplicables a la Sección VIII y cuando ellos son requeridos. El o ella

también tendrán un entendimiento básico de cómo los criterios de aceptación son

aplicados. El participante entenderá también los requisitos de calificación para el

personal en los ensayos no-destructivos y como los procedimientos para los ensayos no-

destructivos son especificados y calificados.


Requisitos de Radiografía

Ensayos por Ultrasonido permitidos

Requisitos de ensayos por Partículas Magnéticas & Líquidos Penetrantes

Requisitos de los procedimientos y el personal en ensayos no-destructivos

Requisitos de Radiografía


RT en la Sección VIII, Div. 1

Cuando la radiografía va a ser usada en la construcción de un recipiente Código, los

requisitos se encuentran en:

UW-2 Restricciones por servicio y diseños específicos

UW-9 Espacio entre las juntas

UW-11 Definiciones y aplicaciones

UW-12 Requisitos de eficiencia

UW-42 Reparaciones y reconstrucciones

UW-51 Requisitos para R.T total

UW-52 Requisitos para R.T por puntos (spot).

Los requisitos misceláneos también están incluidos en UCS-57, UNF-57, UHA-33,

UCL-35 y 36, UHT-57, ULW-56 y ULT-57. Por ejemplo, la Tabla UCS-57 especifica

el espesor arriba del cual se requiere radiografía total para juntas a tope en aceros al

carbón.

Tabla UCS-57

UW-51 RT Total

UW-51 especifica los requisitos que tienen que ser cumplidos cuando la radiografía

total se utiliza. Aunque para la radiografía no se requiere un procedimiento escrito o

una retención de los registros, este método requiere que el personal de NDE sea

calificado de acuerdo con la edición aplicable del SNT-TC-1A el cual es una guía. Este

párrafo también especifica los criterios de aceptación.


Criterios de Aceptación

Los criterios de aceptación para la radiografía total son:

Indicaciones Lineales:

- Ninguna grieta o zona con incompleta fusión o penetración.

- Cualquier inclusión de escoria alargada mayor de

1/4" para t < 3/4:

1/3t para t = 3/4” a 2-1/4: inclusive

3/4” para t > 2-1/4”

- Cualquier grupo de inclusiones de escoria alineadas mayores de t

en una longitud de 12t excepto cuando la distancia entre las

inclusiones es mayor de 6 veces la longitud de la mas larga

inclusión.

Los criterios de aceptación para indicaciones redondeadas se encuentran en el

Apéndice 4.

UW-52 RT por Puntos (spot)

UW-52 da los requisitos para la Radiografía por puntos (spot). Estos son

esencialmente los mismos que para la radiografía total con excepción que este

especifica la localización y el mínimo número de exposiciones que deben ser

hechas.

También, existe una diferencia significativa en los criterios de aceptación.

Criterios de Aceptación

Los criterios de aceptación para radiografía por punto (spot) son:

Indicaciones lineales:

- Ninguna grieta o zona con incompleta fusión o penetración.

- Cualquier inclusión de escoria alargada mayor de:

2/3t

Cualquier grupo de inclusiones de escoria alineadas mayor de

t en una longitud de 6t y si la distancia entre las indicaciones

mas largas en consideración es mayor de 3L, donde L es la

inclusión mas larga.

Indicaciones Redondeadas:

- Las indicaciones redondeadas no son un factor de aceptación en la

radiografía por puntos (spot).


Ensayos por Ultrasonido Permitidos

Requisitos para el Ultrasonido

Cuando el ensayo por ultrasonido va a ser usado en la construcción de un recipiente

Código, los requisitos se encuentran en:

UW-11: Costuras de Cierre Final

UW-53: Técnicas

APP. 12 : Técnicas

La información miscelánea se puede encontrar en ULW-57 y ULT-57.

REQUISITOS DE LOS PROCEDIMIENTOS Y EL PERSONAL EN

ENSAYOS NO-DESTRUCTIVOS

En resumen, los siguientes ensayos no-destructivos son requeridos por el Código:

RT de la soldadura como lo requiera un servicio especial o el diseño (UW-11, 12, etc.)

PT o MT antes de la prueba neumática (UW-50)

PT o MT de las reparaciones o las reconstrucciones con metal soldado (UW-42)

Examen visual de la prueba de presión (UG-99)

Requisitos de Ensayos No-Destructivos ordenados por los Materiales

Los párrafos de los materiales pueden afectar los ensayos no-destructivos de un

parte.

Por ejemplo, UHA-21 establece “Cuando el examen radiográfico total es requerido para

las juntas soldadas a tope por UHA-33, las juntas categoría A y B (vea UW-3) deberán

ser del tipo No.(1) o (2) de la Tabla UW-12.” Otro párrafo de materiales que afecta los

ensayos no-destructivos de un parte es ULT-57. Este establece:

Todas las juntas a tope deberán ser examinadas por radiografía 100%,

excepto por UW-11(a)(7).

Todas las soldaduras de fijación, y todas las juntas sujetas a presión no

examinadas por los métodos de RT o UT, deberán ser examinadas por PT

ya sea antes o después de la prueba hidrostática. Las indicaciones

relevantes son aquellas que resultan de las imperfecciones. Cualquier

indicación lineal relevante mayor de 1/16” deberá ser reparada o

removida.

Cuando la prueba neumática es requerida por ULT-99(b), estos ensayos por líquidos

penetrantes deberán ser efectuados antes de la prueba.


Resumen de los Ensayos No-Destructivos en la Sección VIII

5.7.- Pruebas Finales de Validación del Diseno (Revisión por AI)

5.7.1.- PRUEBAS DE PRESIÓN

Objetivo

Al final de esta lección el participante entenderá las reglas para las pruebas de presión y

como se aplican. El o ella también entenderán como determinar los requisitos de

estampado aplicables y como son aplicados. También, entenderan, como se certifican

los recipientes a presión documentándolos en los Reportes de Datos del Fabricante

aplicables.


Requisitos para las Pruebas de Presión

Requisitos de la Prueba Hidrostática

Requisitos de la Prueba Neumática

Requisitos del Estampado

Reporte de Datos del Fabricante

Requisitos para las Pruebas de Presión

Dos tipos de pruebas son usados en la Sección VIII para determinar la integridad

estructural y validar el Diseño. Estos son la Prueba Hidrostática y la Prueba

Neumática, y su propósito es

detectar defectos del diseño y/o de la fabricación.

Que tiene que ser probado a presión?

Todos los recipientes a presión terminados tiene que ser probados hidrostáticamente

excepto aquellos que son probados neumaticamente. El párrafo UG-99 contiene las

reglas para la prueba hidrostática, y aquellas para la prueba neumática están en UG-100.


Requisitos de la Prueba Hidrostática

Temperatura de la Prueba Hidrostática

UG-99(h) recomienda que la temperatura del metal durante la prueba hidrostática sea

mantenida al menos 30°F (17° C) arriba de la temperatura mínima de diseño del metal

para minimizar el riesgo de fractura frágil. La presión de prueba deberá no ser aplicada

hasta que el recipiente y su contenido estén a la misma temperatura. Una inspección

visual cercana al recipiente no deberá ser efectuada cuando la temperatura exceda

120°F(48 ° C).

Presión Mínima de Prueba, UG-99(b)

La presión de prueba hidrostática se determina por la formula:

P=(MAWP)(1.3)(El valor mas bajo de la relación de esfuerzos)

Donde :

MAWP = Máxima presión admisible de trabajo.

P = Presión de prueba

Relación de Esfuerzos =

Sa = Esfuerzo admisible

a) MAWP = Presión de Diseño si no se efectúa el calculo para cada elemento

componente del equipo.

b)

c) MAWP el menor valor del elemento componente del cuerpo.

Ejemplo de UG-99(b)

Un recipiente fabricado con SA-515 GR. 70, y diseñado para una MAWP de 100 psi a

una temperatura de 900°F, requeriría una presión de prueba de 447.76 psi. Si para el

SA-515GR.70 es 20.0 KSI para una temperatura hasta de 500 °F. A 900°F., el Sa seria

de 6.7 KSI. Luego:

P = (100) (1.5) (20000/6700)

P = 447.76 psi

Sa a temp. de prueba

Sa a temp. de diseño


UG-99(c) permite una prueba hidrostática basada en una presión calculada por un

acuerdo entre el usuario y el fabricante. La presión de prueba hidrostática en la parte

superior del recipiente deberá ser mínimo la presión de prueba calculada por la

multiplicación de la MAWP por 1.3 y reduciendo este valor por la carga hidrostática.

La presión calculada (MAWP, en la condición nuevo & frío) (1.3) la carga

hidrostática. Esta presión no puede ser menor que la de UG-99(b) y no puede estar por

encima de la cedencia del material. Cuando esta presión es usada, el Inspector puede

solicitar el fabricante suministrar los cálculos usados.

Excepciones

Existen varios casos en la Sección VIII donde unas excepciones especiales son

hechas para determinar la presión de prueba. Estas incluyen:

Servicio en vacío

Unidades combinadas

Recipientes envidriados

Recipientes de hierro fundido

Servicio en Vacío

Para servicio en vacío la presión de pruebas es determinada por la multiplicación de la

diferencia entre la presión atmosférica normal (14.7 PSIA) y la mínima presión absoluta

de diseño interna por 1.3.

PH = 1.3 (P. Atmosferica Normal- P. Mínima Absoluta de Diseño ).

Unidades Combinadas

Para unidades combinadas, la prueba hidrostática debe ser efectuada como sigue:

Para cámaras adyacentes que operaran independientemente:

- Prueba hidrostáticamente cada unidad como un recipiente

separado.

Para las cámaras adyacentes diseñadas para una presión diferencial, y la presión

diferencial es mayor que la MAWP para cada unidad, usted tiene que probar cada

unidad usando la presión calculada como sigue:

- Presión Diferencial (1.3) (Relación de Esfuerzos)

NOTA : Esta prueba tiene al menos que cumplir la presión de UG-99(b) o (c).

Para cámaras adyacentes diseñadas para un presión diferencial, y la presión

diferencial es menor que la MAWP para cada unidad, usted tiene que probar cada

unidad usando una presión calculada como sigue:

- Presión Diferencial (1.5) (Relación de Esfuerzos). Luego pruebe cada unidad

de acuerdo con UG-99(b) o (c).


Recipientes Envidriados, UG-100(b)

Para recipientes envidriados la presión de prueba neumática deberá ser al menos igual a,

pero no necesita exceder la MAWP a ser marcada en el recipiente.

Recipientes de Hierro Fundido

Para recipientes de hierro fundido, la prueba tiene que ser conducida usando una

presión determinada como sigue:

Para una MAWP menor o igual a 30 PSI:

- 2.5 (MAWP), en ningún caso puede esta exceder de 60 PSI

Para un MAWP mayor que 30 PSI:

- 2 (MAWP)

Requisitos de la Prueba Neumática

Una prueba neumática puede ser usada solamente cuando el recipiente no haya sido

diseñado para soportar el peso del líquido, o donde las trazas del medio utilizado para la

prueba hidrostática puedan ser peligrosas para las condiciones de servicio del

recipiente.

Todas las soldaduras alrededor de las aberturas o conexiones con una dimensión de

garganta mayor que ¼” tienen que ser examinadas con PT o MT antes de la prueba

neumática.

Presión Mínima para la Prueba Neumática

La presión de prueba neumática es determinada por la formula:

P = (MAWP) (1.1) (Relación de Esfuerzos)

Donde:

MAWP = máxima presión admisible de trabajo

P = Presión de Prueba

Relación de Esfuerzos =

Sa = Esfuerzo admisible

Sa a temp. de prueba

Sa a temp. de diseño


Procedimiento de Prueba Neumática

La prueba neumática debe ser efectuada de acuerdo con UG-100(d). Este establece “la

presión en el recipiente deberá ser gradualmente incrementada a no mas que la mitad de

la presión de prueba. Luego, en pasos de aproximadamente un décimo de la presión de

prueba hasta llegar a la presión de prueba.”

Inspección del Recipiente

Antes de efectuar un examen visual de las juntas soldadas, la presión deberá ser bajada

a 1.1 la presión de la prueba neumática.

NUNCA INSPECCIONE A LA PRESION DE PRUEBA TOTAL!!!

Atestiguamiento de la Prueba Las pruebas de presión tienen que ser atestiguadas por el Inspector Autorizado para

todos los recipientes estampados con lla estampa “U”, excepto para recipientes

múltiples, duplicados que sean construidos de acuerdo con UG-90(c)(2).

Manómetros

UG-102 especifica reglas para los manómetros y requiere que ellos estén:

- Conectados directamente al recipiente.

- Visibles al operador.

- Graduados en un rango cercano al doble de la presión de prueba, pero en

ningún caso menor que 1-1/2 ni mayor que 4 veces esa presión.

- Calibrados contra un peso muerto o un manómetro patrón.

- Calibrados cuando se sospeche que hay error, o como lo especifique el manual

de C.C. del fabricante.

5.8.- ESTAMPADO DEL EQUIPO

REQUISITOS

5.8.1.1 UG-118 Métodos de Marcado

El marcado requerido puede ser aplicado directamente sobre el recipientes, o en una

placa de datos separada. Cuando el estampado del Código es aplicado directamente

sobre el recipiente, el estampado tiene que ser hecho con letras y figuras de al menos

5/16” de alto, y con un arreglo similar al de la Figura UG-118, a no ser que los

requisitos de UG-118(b) sean cumplidos.

Con el estampado del Código es aplicado a una placa de datos, el estampado tiene que

cumplir con lo siguiente:

El arreglo es similar a la Figura UG-118.


El símbolo del Código y él numero de serie del fabricante tiene

que ser estampado.

Las letras y figuras tiene que ser al menos de 5/32” de alto.

La placa de datos tiene que ser pegada en un lugar conpiscuo. (cercana a un

Registro Hombre por ejemplo).

El símbolo puede ser estampado antes de pegar la placa al recipiente, sin

embargo, el procedimiento tiene que ser aceptado por el I.A.

El I.A. no tiene que testificar el estampado del símbolo del

Código, sin embargo, él tiene que verificar que la placa de datos

sea pegada al recipiente apropiado.

Una placa de datos no deberá ser usada para recipientes ferrosos con espesor menor de

¼”, y para recipientes no-ferrosos con espesor menor de ½”. Sin embargo, una placa

de datos puede ser usada siempre.

Modo de Inspección

La Sección VIII reconoce dos tipos de Inspección Autorizada. La primera por un

Inspector Autorizado y la segunda por un Inspector del Dueño – Usuario. Cuando la

inspección sea por un Inspector del Dueño – Usuario, la palabra “User” deberá ser

marcada directamente arriba del estampe “U”.

Tipo de Construcción

El tipo de construcción, p.ej. soldado, soldado por “brazing”, etc., tiene que ser indicado

en la placa de datos debajo del símbolo “U”. Los tipos de construcción son indicados

como sigue:

Soldado por Arco o Gas W

Soldado por “Brazing” B

Soldado por Presión P

Soldado por Resistencia RES

Servicios Especiales

Si un recipiente es diseñado para un servicio especial, este tiene que ser indicado en la

placa de datos bajo el símbolo “U”. Los símbolos de los servicios especiales son:

Servicio Letal L

Calderas de Vapor Sin Fuego Directo UB

Recipientes con Fuego Directo DF


Nivel de Radiografía

El nivel o la cantidad de radiografía tiene que ser indicado en la placa de datos debajo

del símbolo “U”. Los símbolos para el nivel de RT son:

Total RT-1

UW-11(a)(5)(b) RT-2

Por puntos (Spot) RT-3

Cuando sola una parte del recipiente RT-4

Cumple con UW-11(a), o cuando

“RT-1, RT-2 o RT-3” no son aplicables

Tratamiento Térmico Posterior a la Soldadura

La cantidad del tratamiento térmico posterior a la soldadura tiene que ser indicado en la

placa de datos debajo del símbolo “U”. Los símbolos que representan la cantidad son:

Recipiente entero HT

Parte del recipiente PHT

Placa de Datos del Código, UG-118

El arreglo del marcado en las placas de datos tiene que ser substancialmente como se

muestra:

Partes de Recipientes

Cuando sola una parte de un recipiente es suministrada por un fabricante, la palabra

“PART” tiene que aparecer debajo del símbolo “U”. UG-116(h) establece que el

nombre del fabricante, precedido por las palabras “certified by” y él numero de serie

tienen que aparecer en el estampado o la placa de datos.


Partes Removibles

UG-116(l) establece, “Partes de presión removibles deberán ser permanentemente

marcadas en una manera tal que identifiquen estas con el recipiente o cámara de la cual

forman parte. Esto no es aplicable a tapas de entradas de hombre, tapas de inspección

de mano y partes de los accesorios siempre y cuando el marcado de estos cumpla con

los requisitos de UG-11.”

Recipientes Miniatura

Los requisitos para los recipientes miniatura se encuentran en U-2(j) el cual establece

que los recipientes que cumpla los criterios dados pueden ser construidos sin la

inspección por parte de un I.A. Para construir estos recipientes, un fabricante tiene que

poseer una estampa “UM” además de las estampas “U” o “S”. Los criterios son:

La RT total no es requerida.

Los cierres de accionamiento rápido no se pueden usar.

Tienen que tener 5 pies3 en volumen y operar a 250 PSI o menos,

O 1.5 pies3 y 600 PSI o menos.

Estos recipientes tienen que cumplir con todas las reglas del Código con la excepción

de la inspección por parte de un I.A. Algunas jurisdicciones no aceptan estos tipos de

recipientes.

Recipientes UG-90(c)(2)

Los recipientes cubiertos por este párrafo son recipientes idénticos, producidos

masivamente. Para este tipo de fabricación, el personal del fabricante puede efectuar

algunos de los deberes del Inspector Autorizado. Los controles para la fabricación

según UG-90(c)(2) tienen que ser incluidos en el manual de C.C. el cual tiene que ser

aceptable para la agencia, la jurisdicción y un designado del ASME. Cualquier

modificación esta sujeta a la aprobación de estas organizaciones. El reporte de datos

tienen que establecer “Construido de acuerdo a las reglas de UG-90(c)(2).”

Renovación De Las Estampas Símbolos Del Código

Las estampas símbolos del Código son renovados cada tres años basados en una

revisión conjunta efectuada por la agencia de inspeccion y de un designado del ASME.

Una excepción a la renovación cada tres años es el certificado UM, el cual es renovado

anualmente basado en una auditoria efectuada por la agencia para los dos años entre la

revisión conjunta cada tres años.


5.9.- CERTIFICACIÓN DEL PRODUCTO.(Revisión por AI.)

5.9.1.- REPORTE DE DATOS DEL FABRICANTE

Los reportes de datos utilizados para documentar el cumplimiento del Código son :

FORMA U-1 Reporte de datos del Fabricante para

Recipientes a Presión.

(colocar en este lugar la forma U-1,pags. 583 y 584)

FORMA U-1A Reporte de datos del Fabricante para Recipientes a Presión.

(Reporte alternativo para recipientes de cámara sencilla,Fabricados completamente en

planta o en campo únicamente.)

(colocar en este lugar la forma U-1A,pag. 585)

FORMA U-2 Reporte Parcial de datos del Fabricante

( Una parte de un Recipiente a Presión fabricado por un Fabricante para otro

Fabricante).

(colocar en este lugar la forma U-2,pag. 586 y 587)

FORMA U-2A Reporte Parcial de datos del Fabricante (Reporte de datos parcial forma alternativa)

(colocar en este lugar la forma U-1,pag. 588)

U-3 Certificado de cumplimiento del Fabricante

(cubriendo recipientes a presión a ser estampados con el símbolo UM)

(colocar en este lugar la forma U-3,pag. 589)

U-4 Reporte de datos del Fabricante

.Hoja suplementaria. (colocar en este lugar la forma U-1,pag. 590)

Guia Del Codigo Asme Seccion Viii Division 1 Tomo 1

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