Materiales Sometiidos a Presion - Faq

Diseño y Verificación De Recipientes Sometidos a Presión

Preguntas frecuentes

1) Compare el espesor de una envolvente cilíndrica por código ASME y por código AD.

Calculo del espesor mínimo requerido para un cuerpo cilíndrico por ASME (norma americana):

Donde
P: Presión de diseño
R: Radio interior del recipiente (cm)
S: Tensión admisible del material (kg/cm2)
E: Eficiencia de lajunta (confiabilidad de la soldadura)

Calculo del espesor mínimo requerido para un cuerpo cilíndrico por AD (norma alemana):

Donde
D: Diámetro interno
k: Tensión admisible del material (kg/mm2)
v: Coeficiente de seguridad
c: Agregado por corrosión.

En sí no hay diferencias conceptuales entre ambas fórmulas, lo que varía es la manera de considerar la tensión admisible.

Paradeterminar la tensión admisible, el código ASME VIII, División 1, parte de la tensión de rotura del material, a la cual le aplica un coeficiente de seguridad de 0,24. En el caso de aceros al carbono, queda:

En cambio, el AD-Merkblatter, adopta la tensión admisible a partir de la tensión de fluencia, aplicando un coeficiente de seguridad de 0,66. En el caso de aceros al carbono, queda:

Como lasecuaciones resultan compatibles, y al ser el espesor inversamente proporcional a la tensión admisible, si ésta es mayor, luego el espesor resulta de menor dimensión.

Nota:
Cada Código se basa en materiales definidos por Normas o especificaciones particulares, indicados en cada uno de éllos. Si se requiere usar un material que no este especificado, debe recalificarse de acuerdo a uno de losmateriales definidos en cada Código, y se adopta la tensión admisible de la recalificación, y no la que corresponde a la Norma original.

2) ¿Qué es la tensión admisible de un acero?

La tensión admisible es un valor de referencia definido por una norma, o una metodología aceptada y comprobada, a partir del cual se efectúan los cálculos de diseño de una estructura.
La tensión admisible se definea partir de valores característicos de los materiales a emplear, en general la Tension de Rotura y/o la de Fluencia. Estos se encuentran definidos en Normas o especificaciones para cada material, y surgen de ensayos normalizados. Se los afecta de coeficientes de seguridad, de acuerdo a la aplicación, o la norma de diseño a emplear.

Para determinar el valor admisible en el código ASME se toma:Tensión admisible = 0,28 de tensión de rotura
Tensión admisible = 0,50 de tensión de fluencia

Ej: acero típico americano ASTM 515 gr 70

Rotura: 70000 psi
Fluencia: 35000 psi
Admisible: 17500 psi

Para determinar el valor admisible en el código AD:

Tensión admisible = 0,46 de tensión de rotura
Tensión admisible = 0,66 de tensión de rotura

En un acero típico BH 36 usado enEuropa:

Rotura: 52 kg/mm2
Fluencia: 36 kg/mm2
Admisible: 24 kg/mm2

3) ¿Qué significa una eficiencia de junta: 0.65 y qué significa una eficiencia de junta: 1.00?

La eficiencia de junta indica el grado de confiabilidad de la soldadura en función del diseño del bisel del tipo de junta (circunferencial o longitudinal) y de la inspección y ensayo no destructivo que se haga. Varía de 1 a0,65.
Para cada forma y tipo de junta que se adopte y según sea el grado de control radiográfico que se efectúe, el Codigo ASME establece el valor de la eficiencia de junta E que interviene en el denominador de la fórmula de cálculo del espesor de pared del recipiente. Para el mismo tipo de junta, a mayor control mayor será el E permitido y consecuentemente, menor será el espesor mínimo requerido.El número de la eficiencia de la junta indica el Grado de Examen Radiográfico que se le realiza a la pieza en cuestión: siendo el número 1.00 un examen radiográfico COMPLETO a todas las soldaduras (doble costura: interna y externa), y el número 0.65 ausencia de ensayos radiográficos (sólo costura exterior – “anillo de respaldo”).

4) A mayor eficiencia de junta, ¿cómo resulta el valor del...