MANUAL DE
RECIPIENTES A
PRESIÓN
Diseño y cálculo
Eugene F. Megyesy
Prefacio de Paul Buthod
Maestro de Ingeniería Química de la Universidad de Tulsa
Versión española.·
Revisión:
RAFAEL GARCÍA DÍAZ
Ingeniero en Minas de la Universidad de
Guanajuato, México.
RUBÉN Á VILA ESPINOZA
Ingeniero Mecánico Electricista y catedrático titular de
Procesos de Manufactura de la Facultad de Ingenieria
de la Universidad Nacional Autónoma de México.
-
~ L1MUSA
GRUPO NORIEGA EDITORES
México • España • Venezuela • Argentina
Colombia • Puerto Rico
Versión autorizada en español de la obra
publicada en inglés por
Pressure Vessel Handbook Publishing, Ine., bajo el título de
PRES~URE VESSEL HANDBOOK, Seventh Edition
© PJessure Vessel Handbook Publishing, Ine.
La pr86entaci6n y dispoMci6n en conjunlD de
MANUAL DE RECIPIENTES A PRESION
son propiedad del fKitor. Ninguna parte da esta obra
plJ8de S/N reproducida o transmitida, mediante ningún sistema
o método, electrónico o mecánico (INCLUYENDO EL FOTOCOPIADO,
la grabación o cualquier sistema de recuperación y almacenamiento
de información), sin consentimiento por escrito del editor.
Derechos reservados:
e
1992, EDITORIAL L1MUSA, S.A. de C.V.
GRUPO NORIEGA EDITORES
Baldaras 95, C.P. 06040, México, D.F.
Teléfono 521-50-98
Fax 512-29-03
Miembro de la Cámara Nacional de la Industria
Editorial Mexicana. Registro número 121
Primer. edición: 1989
Primer. relmpre.lón: 1992
Impreso en México
(11264)
ISBN 968-18-1985-3
5
PREFACIO
Los ingenieros que diseñan equipo para la industria química se enfrentan tarde o temprano al diseño
de recipientes sometidos a presión y de estructuras que los soporten. Tal experiencia es a menudo
frustrante para cualquiera que no se haya mantenido al corriente con las publicaciones sobre este
campo, en cuanto a especificaciones, normas y ecuaciones de diseño.
En primer término, se debe conocer la última versión de las normas aplicables. Después, se
tienen que buscar en las publicaciones las técnicas adecuadas para el disefio que cumplan con
las disposiciones de las normas. Finalmente, se tienen que seleccionar, a partir de diversos manuales y catálogos de proveedores, las propiedades de los materiales y las dimensiones que se
deben utilizar en las ecuaciones del disefio.
El sefior Megyesy ha percibido este problema. Durante varios ai'los ha venido acumulando
datos sobre los requisitos de las normas y los métodos de cálculo. Primero presentó dicha información como "Calculation Form Sheets" y, ahora, la ha reunido toda en un solo volumen
que es el Manual de Recipientes a Presión.
Creo sinceramente que esta obra viene a satisfacer una necesidad real en la industria de los
recipientes a presión y que los lectores la encontrarán de suma utilidad.
Paul Buthod
r-
7
PROLOGO
Se ha preparado esta obra de consulta con el fin de reunir, en un solo volumen de fácil consulta, fórmulas, datos técnicos y métodos de diseño y construcción que necesita el diseñador, detallador, trazador y demás personas relacionadas con los depósitos sometidos a presión. Las
personas que trabajan en esta industria tienen con frecuencia dificultad para hallar los datos y
las soluciones que requieren, por estar esparcidos en una extensa variedad de publicaciones o
en estudios especializados. La intención del autor fue reunir todo el material mencionado bajo
un solo título y presentarlo en forma conveniente.
Se han utilizado los procedimientos y fórmulas de diseño de las normas de A8ME Code lor Pressure
Vessels, sección VID, división 1, así como los datos de otras fuentes de aceptación general que no están
comprendidos por dichas normas. El autor ha escogido los métodos que se usan con más frecuencia en
la práctica entre las alternativas para la construcción que se describen en las normas.
Con objeto de prestar el máximo servicio con este manual, se han excluido las cargas que se
presentan muy pocas veces y los métodos o materiales para construcciones especiales. Por esta
misma razón, se tratan solamente en este manual los recipientes fabricados con materiales
ferrosos y soldadura, en vista de que la gran mayoría son de este tipo.
Una gran parte de este libro se ha tomado de trabajos hechos por otras personas, presentando
algo del material en forma diferente y, en algunos casos, sin cambio.
El autor desea expresar su agradecimiento a Christiane Fries, al Sr. Arthur L. Wade y al Sr.
Glenn Warren por la ayuda prestada en la preparación del manuscrito, y a la American Society
01 Mechanical Engineers y a los editores, quienes permitieron generosamente que el autor utilizara material de sus publicaciones.
Las sugerencias y las críticas relativas a algunos errores que hayan podido quedar en la obra a
pesar de que se tomaron todas las precauciones, serán bienvenidas y muy agradecidas, ya que
contribuirán al mejoramiento de este Manual.
Eugene F. Megyesy
9
CONTENIDO
PARTE 1
Diseño y Manufactura de Recipientes Sometidos a Presión. . . . . . . . .
II
PARTE 11
Geometría y Trazo de los Recipientes Sometidos a Presión. . . . . . . ..
225
PARTE III
Medidas y Pesos............................................
313
PARTE IV
Diseño de Estructuras de Acero. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..
429
PARTE V
Temas Afines... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
445
11
PARTE 1
DISEÑO Y MANUFACTURA DE RECIPIENTES SOMETIDOS A PRESION
1. Recipientes sometidos a presión interna. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
15
Esfuerzo en cascos cilindricos, definiciones, fórmulas, presión de un
fluido, rangos de presión-temperatura de las bridas estándares para tubería fabricadas con acero al carbono.
2. Recipientes sometidos a presión externa. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Definiciones, fórmulas, mínimo espesor requerido en el casco cilindrico,
gráfica para determinar el espesor de los recipientes cilindricos y esféricos
sometidos a presión externa cuando se fabrican de acero al carbono.
31
3. Diseño de torres altas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Carga por viento, peso del recipiente, carga sismica, vibración, carga excéntrica, estabilidad elástica, deflexión, combinación de esfuerzos, diseño
del soporte de faldón, diseño de pernos de anclaje (método aproximado),
diseño del anillo de base (método aproximado), diseño de pernos de anclaje y del anillo de base, silleta de los pernos de anclaje para torres altas.
50
4. Esfuerzos que actúan en grandes recipientes horizontales soportados por
dos silletas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Anillos atiesadores para grandes recipientes horizontales soportados por
silletas, diseño de silletas, expansión y contracción en recipientes horizontales.
84
5. Registros de inspección. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Registros de inspección, registros sin parche de refuerzo, registros con
parche de refuerzo, dimensiones de los registros, refuerzo de los registros,
esfuerzos en las conexiones que unen los registros con los recipientes, longitud de copies y tubos para los registros.
98
6. Refuerzo en la unión del cono al cilindro. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
129
7. Soldadura de los recipientes sometidos a presión. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Juntas soldadas, junta soldada a tope de las placas de espesor desigual,
símbolos de soldadura.
140
8. Reglamentos y especificaciones. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Reglas de las normas relacionadas con diversos servicios, reglas de las
normas con relación a diferentes espesores de placa para tanques y recipientes para contener liquidos inflamables y combustibles, propiedades
de los materiales, descripción de los materiales, especificación para el diseño y la manufactura de recipientes sujetos a presión, tolerancias en la
manufactura.
151
9. Tanques soldados. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
173
10. Normas para tuberías
178
11. Tanques rectangulares
182
12. Corrosión
191
13. Temas diversos
Capacidades de fabricación, doblado de tubos, acoplamiento de tubos, tamaños
de brocas para formar las roscas de los tubos, tolerancias de doblez, longitud de
los espárragos, detalles para recipientes sometidos a presión, localizaciones
preferidas, errores comunes, accesorios de izaje, cargas seguras para cables y cadenas, transporte de recipientes sometidos a presión.
202
14. Pintura para superficies de acero
217
EN LAS REFERENCIAS QUE SE HACEN EN rODA LA OBRA, LA PALABRA
"NORMAS" SE USA PARA REFERIRSE A LAS DE CALDERAS Y RECIPIENTES
SOMETIDOS A PRESION DE LA ASME (AMERICAN SOCIETY OF MECHANICAL
ENGINEERS), SECCION VIII, REGLAS PARA LA CONSTRUCCION DE RECIPIENTES SUJETOS A PRESION, DIVISION 1, QUE SON LAS VIGENTES EN LOS
ESTADOS UNIDOS DE NORTEAMERICA.
EDICION DE 1983.
•
13
ESFUERZOS EN RECIPIENTES A PRESION
Los recipientes a presión están sujetos a diversas cargas, que causan esfuerzos de diferentes intensidades en los componentes del recipiente. El tipo e intensidad de los
esfuerzos es una función de la naturaleza de las cargas, de la geometria del recipiente
y de su construcción.
CARGAS
a. Presión interna o externa.
b. Peso del recipiente y su contenido.
c. Reacciones estáticas del equipo auxiliar, tubería, revestimiento, aislamiento, piezas internas, apoyos.
d. Reacciones cíclicas y dinámicas debidas a la presión o a las variaciones
térmicas.
e. Presión del viento y fuerzas sísmicas.
f. Reacciones por impacto debido a choque hidráulico.
g. Gradientes de temperatura y expansión térmica diferencial.
ESFUERZOS
a. Esfuerzo a la tensión.
b. Esfuerzo longitudinal a la compresión.
Esfuerzo primario general de membrana inducido por cualquier combinación de cargas.
Esfuerzo primario de membrana más esfuerzo
primario de flexión inducido por combinación de cargas.
d. Esfuerzo primario~eneral de membrana inducidó por la combinación de sismos o de
la presión del viento con otras cargas.
(Ver definiciones de las páginas 461 en
adelante.)
ESFUERZO MAXIMO PERMISIBLE
Sa
El más pequeño de Sa o el valor del factor B determinado mediante el procedimiento descrito en
la norma UG 23 (b) (2).
c.
1.5 S"
1.2 veces el esfuerzo permitido en a., b. o c. si
la temperatura del metal no sobrepasa:
700°F para el acero al carbono y el acero con
bajo contenido de elementos de aleación.
SoooF para el acero (inoxidable) con alto contenido de elementos de aleación.
No se considera que la fuerza sísmica y la presión del aire actúen simultáneamente.
S" = Esfuerzo máximo permisible a la tensión para acero al carbono y de bajo contenido de elementos de aleación, tabla de la norma UCS-23; para acero con alto contenido de elementos de
aleación, tabla de la norma UHA-23., lb/pulg 2 .
(Ver propiedades de los materiales en las páginas 156-161.)
14
ESFUERZOS EN CASCOS CILINDRICOS
La presión uniforme, interna o externa, induce en la costura longitudinal un esfuerzo
unitario igual al doble del que obra en la costura circunferencial, por la geometría misma del cilindro.
Cuando otras fuerzas (de viento, sísmicas, etc.) no son factores importantes, un recipiente sujeto a presión externa, ~eb~ diseiíarse para resistir sólo la deformación circunferencial. Las normas establecen el método de diseiío para llenar tal requisito. Cuando
actúan además otras cargas, la combinación de las mismas puede ser la que rija, y podrá
requerirse una placa de mayor espesor que el necesario para resistir únicamente la deformación circunferencial.
El esfuerzo a la compresión debido a la presión externa y el esfuerzo a la presión interna
se determinarán mediante las fórmulas siguientes:
FORMULAS
JUNTA
CIRCUNFERENCIAL
JUNTA
LONGITUDINAL
PD
SI
--+-~<
PD
2t
= 4t
~;
~­
I
I
s,~t~
, I
5. 1 ! I
...... ~
NOTACION
D = Diámetro medio del recipiente, pulgadas
P = Presión interna o externa, Ib/pulg2
SI = Esfuerzo longitudinal, Ib/pulgZ
Sz = Esfuerzo circunferencial (o de zuncho), Ib/pulgZ
t = Espesor del casco, sin margen por corrosión,
pulgadas
EJEMPLO
Dados D = 96 pulgadas
P = 15 Ib/pulgZ
t = 0.25 pulgada
PD
4t
PD
2t
=
15 x 96
4 x 0.25 =.14401b/puI g2
15 x 96
0.25
= 2x
=
2880 Ib/pulg
2
Para las torres sometidas a presión interna y a cargas del viento, la altura crítica arriba de
la cual rige el estuerzo a la comnresión se puede obtener de manera aproximada con la siguiente fórmula:
PD
H=-32t
donde H = Altura crítica de la torre, pies.
V·
15
PRESION INTERNA
l. PRESION DE OPERACION
La presión que se requiere en el proceso del que forma parte el recipiente, a la cual trabaja
normalmente éste.
2. PRESION DE DISEÑO
La presión que se emplea para diseñar el recipiente. Se recomienda diseñar un recipiente y sus
componentes para una presión mayor que la de operación. Este requisito se satisface utilizando
una presión de diseño de 30 Ib/pulg2 o 10070 más que la presión de trabajo, la que sea mayor.
También debe tomarse en consideración la presión del fluido y de cualquier otra sustancia
contenida en el recipiente. Ver las tablas de la página 29 para la presión de los fluidos.
3. MAXIMA PRESION PERMITIDA DE OPERACION
La presión interna a la que está sujeto el elemento más débil del recipiente correspondiente al
esfuerzo máximo admisible, cuando se supone que el recipiente está:
a)
b)
e)
d)
en estado de desgaste por corrosión
a una temperatura determinada
en posición normal de trabajo
bajo el efecto de otras cargas (carga de viento, presión externa, presión hidrostática,
etc.) que son aditivas a la presión interna
Una práctica común que siguen muchos usuarios y fabricantes de recipientes sujetos a presión
es considerar la presión máxima de trabajo permitida de la cabeza o del casco, y no la de elementos pequeños como bridas, aberturas, etc.
Véanse las tablas de la página 28 para la máxima presión permitida para bridas.
Véanse las tablas de la página 118 para la máxima presión permitida para tubos.
Se emplea muy a menudo la expresión máxima presión permitida "nuevo" y "frio". Esta es la
presión a la cual está sujeto el elemento más débil del recipiente al punto máximo admisible,
cuando el recipiente:
a)
b)
no está corroido (es nuevo)
1<:1 temperatura no afecta su resistencia (temperatura ambiente) (frio)
y las otras dos condiciones anteriores (e y d) tampoco necesitan ser tomadas en consideración.
4. PRESION DE LA PRUEBA HIDROSTATICA
Una y media veces la máxima presión permitida de operación o la presión de diseño cuando no
se hacen los cálculos para determinar la presión máxima permitida de trabajo.
Si el valor del esfuerzo del material del recipiente a la temperatura de diseño es menor que a la temperatura de prueba, la presión de prueba hidrostática debe incrementarse proporcionalmente.
16
En este caso, la presión de prueba será:
1.5 x Preso máx. perm. de T x
(o preso de diseño)
Valor del esf. a la temp. de prueba
---:-:~--:-:--::----=----=---:---=-::-_-
Valor del esf. a la temp. de diseño
Los recipientes para los que la presión máxima permitida de trabajo esté limitada por las bridas, deberán probarse a la presión indicada en la tabla siguiente:
Presión nominal en
150 lb 300 lb 400lb 600 lb 900 lb 1500 lb 2500lb
servicio primario
Presión de prueba
2175
3250
1450
5400
1100
9000
hidroslálica del casco 425
Prueba hidrostática de los recipientes multicámaras: norma UG-99 (e)
Puede efectuarse una prueba neumática en lugar de una prueba hidrostática, de acuerdo a la
norma UG-loo
Las pruebas necesarias para establecer la presión máxima de trabajo permitida cuando la resistencia de alguna parte del recipiente no puede calcularse con un grado satisfactorio de seguridad, están prescritas en la norma UG-lOl.
5. VALORES DEL ESFUERZO MAXIMO PERMITIDO
Los valores del esfuerzo de tensión máximo permitido para diferentes materiales se presentan
en la tabla de la página 159. El esfuerzo a compresión máximo permitido para usar en el diseño de recipientes cilindricos sujetos a cargas que produzcan esfuerzo de compresión en el casco debe determinarse de acuerdo a la norma, párrafo UG-23(b), (c) y (d).
6. EFICIENCIA DE LAS JUNTAS
La eficiencia de los diferentes tipos de juntas soldadas aparece en la tabla de la página 142. La
eficiencia de las cabezas o casquetes sin costura está tabulada en la página 144.
Las páginas que siguen contienen fórmulas que se emplean para calcular el espesor de pared
requerido y la presión máxima de trabajo permitida para los tipos de casco y de cabeza de uso
más frecuente. Las fórmulas para casco cilindrico se dan para la costura longitudinal, ya que
es la que rige generalmente.
El esfuerzo de la costura circunferencial rige solamente cuando la eficiencia de la junta circunferencial es menor que la mitad de la eficiencia de la junta longitudinal, o cuando además de la
presión interna, hay cargas adicionales (carga de viento, reacción de las silletas), que producen
flexión o tensión longitudinales. La razón de esto es que el esfuerzo que se origina en la costura circunferencial es igual a la mitad del que se origina en la costura longitudinal.
De acuerdo con lo anterior, las fórmulas para la costura circunferencial son:
PR
2SE + OAP
Véase la notación en la página siguiente.
P
2SEt
R - OAt
18
PRESION INTERNA
FORMULAS EXPRESADAS EN FUNCION DE LAS DIMENSIONES INTERIORES
P
S
E
R
D
t
C.A.
=
=
=
=
=
=
=
Presión de disefío o presión máxima de trabajo permitida, Ib/pulg2
Valor del esfuerzo del material, Ib/pulg2, página 159
Eficiencia de la junta, página 142
Radio interior, pulgadas
Diámetro interior, pulgadas
Espesor de pared, pulgadas
Margen por corrosión, pulgadas
A
CASCO CILINDRICO (COSTURA LONGIT.)l
r
/
"-
\
t
+-.+-. {~
R
~
PR
t=SE-O.6P
SE t
P= R+O.6t
1. Generalmente rige el esfuerzo en la costura longitudinal.
Ver página anterior.
2. Cuando el espesor de pared exceda de la mitad del radio
interior o P exceda de 0.385 SE, se aplicarán las fórmulas dadas en el Apéndice del Código, 1-2.
B
ESFERA Y CABEZA HEMISFERICO
Lt
PR
t=2SE-O.2P
P= 2SE t
R +O.2t
\.~"'~~
T
i
1. Para las cabezas sin brida recta, úsese la eficiencia de la
R
f
junta de la cabeza al casco si es menor que la eficiencia
de las costuras de la cabeza.
2. Cuando el espesor de pared exceda de 0.356 R, o P exceda de 0.665 SE, se aplicarán las fórmulas dadas en el
Apéndice 1-3 de las normas.
e
CABEZA ELIPSOIDAL 2:1
~k
PD
t=2SE-O.2P
2SEt
P= D+O.2t
1. Para las cabezas elipsoidales cuya relación del eje mayor
al eje menor sea diferente de 2: 1, véase el Apéndice 1-4
(c) de las normas.
•
19
EJEMPLOS
D.'\TOS DE DISEÑO:
P
S
F
l'
R
D
I
C.A.
I
~
~
Presión de diseño, 100 Ib/pulg'
Valor del esfuerzo de la placa SA 515-70 @ 650"F, 17500 Ib/pulg'
0.85, eficieneia de las juntas del easeo y la eabeza hemis. al easeo, examinadas por zonas
1.0, eficiencia de junta de las cabezas sin costura
48 pulgadas, radio interior } en zonas corroSIvas, mayor junto con
9ó pulgadas, diám. interior
el margen de corrosión
Espesor de pared requerido, pulgadas
0.125 pulgada, margen por corrosión
VER DATOS DE DISEÑO DE ESTA PAGINA
VER DATOS DE DISEÑO DE ESTA PAGINA
Determinar el espesor requerido,
t, de un easeo
Determinar la presión máxima de trabajo permitida,
P, para casco de 0.500 pulg de espesor cuando el recipientc está nuevo.
100 x 41:l.12 5
17500 x 0.S5 - 0.6 x 100
0.325 pulg
17500 x 0.85 x 0.500
48 + 0.6 x 0.500
+ C.A.
=
154 Ib/pulg'
0.125 pulg
0.4 50 pulg
Usar: placa de O.5IXI pulg
VER DATOS DE DISEÑO DE ESTA PAGINA
VER DATOS DE DISEÑO DE ESTA PAGINA
l.a ¡,;abcza se suministra sin brida recta.
Determinar la presión máxima de trabájo permitida,
P, para cabeza de 0.3125 pulg de espesor, cuando está nueva.
2 x 17500 x 0.85 x 0.3125
-~ 193 Ib/pulg'
48 + 0.2 x 0.3125
Determinar
Ilcllli ... férica.
el espesor requerido,
1, de una l'abcza
100 x 48.125
2 " 17500 x 0.85 - 0.2 x )(Xl
+ C.A.
- 0.162 pulg
0.125 pulg
.287 pulg
Usar cabe/a de 0.3125 pulg DE ESP. MIN.
VER DATOS DE DISEÑO DE ESTA PAGINA
Determinar el espesor requerido de una cabeza elipsoidal sin costura.
100 x 96.25
1 - 2 " )'7500 x 1.0 _ 0.2 ~IOO ~ 0.275 pulg
VER DATOS DE DISEÑO DE ESTA PAGINA
Determinar la presión máxima de trabajo permitida,
P, para una cabeza sin costura de 0.275 pulg de espesor en una zona corrosiva.
P --
+ C.A.
0.125pulg
0.400 pulg
Usar una cabeza de 0.4375 pulg DE ESP. MIN.
2 x 17500 x 1.0 x 0.275
96.25 + 0.2 x 0.275
= 100 Ib/pulg'
f
20
PRESION INTERNA
FORMULAS EXPRESADAS EN FUNCION DE LAS DIMENSIONES INTERIORES
P
S
E
R
D
= Presión de diseño o presión máxima de trabajo permitida, Ib/pulgl
=
Valor de esfuerzo del material, Ib/pulgl, página 159
= Eficiencia de la junta, página 142
= Radio interior, pulgadas
= Diámet ro interior, pulgadas
" =
L =
r =
t =
La mitad del ángulo en el vértice, grados
Radio interior del casquete, pulgadas
Radio interior de las curvaturas, pulgadas
Espesor de pared, pulgadas
C.A. :" Mar?en por corrosión, pulgadas
D
CONO Y SECCION CONICA
PD
P=
t= =-----:-=:=----::---==-=:-:2 cos a (SE-O.6P)
2SEt cos a
D+ 1.2t cos a
l. La milad del ángulo en el vértice,
Ci
no mayor de 30°
2. Cuando Ci es mayor de 30°, se requiere un análisis especial (Apéndice 1-5(e) del Código)
CABEZA ASME BRIDADA y ALABEADA
E
(CABEZA TORI8FERICA)
Cuando L/r = 162/3
O.885PL
t=SE-O.IP'
P=
SEt
O.885L+O.lt
Cuando Lrl menor de 162/3
\
PLM
t = -=2-=SE=---=O--=.2=P
P= . 2SEt
LM+O.2t
VALORES DEL FACTOR "M"
L/e
M
LIr
M
•
1.00
1.50
1.25
1.00
1.06
11.03
7.00
1. 75
1.08
8.00
7.50
2.00
1.10
2.25
1.13
9.00
8.50
2.50
1.15
2.75
1.17
10.0
9.50
3.00
1.18
3.25
1.20
1.22
4.00
1.25
12.0
11.0
10.5
3.50
11.5
4.50
1.28
5.00
1. 31
1.34
16.0
14.0
13.0
5.50
15.0
6.00
1.36
2
16:r
1.75
1.58
1.62
1.54
1.46
1.50
1.69
1. 77
1.44
1.48
1.52
1.56
1.60
1.65
1.72
LA MAXIMA RAZON PERMITIDA ES: L = D + 2t (véase la nota 2 de la página opuesta)
1.41
6.50
1.39
.
•
•
21
EJEMPLOS
DATOS DE DISEÑO:
P = 100 lb/pulg', presión de diseño
S = 17500 lb/pulg', valor del esfuerzo del material, SA 515-70 en placa @ 650°F
E = 0.85, eficiencia de las juntas examinadas por zonas
E = 1.00, eficiencia de junta de las cabezas sin costura
R = 48 pulgadas, radio intenor
} mayor en zonas corrosivas junto con
D = 96 pulgadas, diámetro interior
el margen de corrosión
= 30°, la mitad del ángulo en el vértice
L = 96 pulgadas, radio interior del casquete
t = Espesor de pared requerido, pulgadas
C.A. ~ 0.125 pulgada, margen de corrosión
{X
VER DATOS DE DISEÑO DE ESTA PAGINA
COS 30°
~
0.866
Determinar el espesor requerido, t, de un cono
100 x 96.25
I =
2xO.R66 (17500xO.85-0.6x 100) = 0.375 pulg
+ C.A.
VER DATOS DE DISEÑO DE ESTA PAGINA
Determinar la presión máxima de trabajo permitida,
P, para un cono de 0.500 pulg de espesor cuando el
recipiente es nuevo.
2 x 17500 x 0.85 x 0.500 x 0.866
= 133 Ib/pulg'
P =
96+ 1.2x 0.500x 0.866
0.125 pulg
0.500 pulg
Usar placa de 0.500 pulg de espesor
VER DATOS DE DISEÑO DE ESTA PAGINA
L/r
=
162/3
Determinar el espesor requerido, t, de una cabeza
ASME bridada y abombada, sin costura.
0.885 x lOO x 96.125
t = 17500 x 1.0 _ 0.1 x 100 = 0.486 pulg
+ C.A.
0.125 pulg
VER DATOS DE DISEÑO DE ESTA PAGINA
Det erminar la presión máxima de trabaj o permitida,
P, para una cabeza sin costura de 0.6875 pulg de espesor. cuando el recipiente es nuevo.
17500 x \.0 x 0.6875
P = 0.885 x % + 0.1 x 0.6875 = 141 Ib/pulg'
0.611 pulg
Usar una cabeza de 0.625 pulg de espesor minimo
VER DATOS DE DISEÑO DE ESTA PAGINA
96
Radio de curvatura r = 6 pulg L/r = -6- = 16
M = 1.75, de la tabla
Determinar el espesor requerido, t, de una cabeza
ASME bridada y abombada.
100 x 96.125 x 1.75
= 0.481 pulg
t =
2 x 17500 - 0.2 x 100
0.125 pulg
+ C.A.
0.606 pulg
Usar una cabeza de 0.625 pulg de espesor minimo
NOTA:
l.
VER DATOS DE DISEÑO DE ESTA PAGINA
96
Radio de curvatura r = 6 pulg L/r = -6- = 16
M = 1.75, de la tabla
Determinar la presión máxima 'permitida de trabajo,
P, para una cabeza sin costura de 0.481 pulg de espesor, cuando el recipiente está en una zona corrosiva.
2 x 17500 x 1.0 x 0.481
P = %.125 x 1.75 + 0.2 x 0.481 = 100 1b/pulg'
En los ejemplos de cálculo para cabezas elipsoidales y bridadas y alabeadas se supone que la junta de la cabeza al casco se radiografia en su totalidad. Ver la tabla de la página 148.
2. Cuando la relación de L/r es mayor de 16213 (construcción fuera de normas), los valores de M
pueden calcularse por la fórmula: M = 1/4(3 + .JLfr)
22
PRESION INTERNA
FORMULAS EXPRESADAS EN FUNCION DE LAS DIMENSIONES EXTERIORES
P = Presión de disefío o presión máxima permitida de trabajo, lb/pulgl
S = Valor de esfuerzo del material, lb/pulgl, página 159
E = Eficiencia de la junta, página 142
R
= Radio exterior, pulgadas
D = Diámetro exterior, pulgadas
t
= Espesor de pared, pulgadas
C.A. = Margen por corrosión, pulgadas
A
CASCO CILINDRICO (COSTURA LONG.)l
~
1=
SE
PR
O.4P
P=
+
SEJ
R - 0.41
1. Generalmente rige el esfuerzo en la costura longitudinal.
Ver la página 70
2- Cuando el espesor de pared excede de la mitad del radio
interior o P excede de 00385 SE, se aplicarán las fórmulas dadas en el Apéndice de las normas, 1-20
B
ESFERA Y CABEZA HEMISFERICA
1=
PR
2SE
2SEI
P=R - 0.81
+ 0.8P
1. Para cabezas sin brida recta, use la eficiencia de la junta
de la cabeza al casco si es menor que la eficiencia de las
costuras de la cabeza.
2. Cuando el espesor de pared exceda de 0.356 R, o P exceda de 0.665 SE, se aplicarán las fórmulas dadas en el
Apéndice de las normas, 1-30
e
CABEZA ELIPSOIDAL 2:1
Ff}
t
PD
2SE+ 1.8P
I
P
2SEt
D -1.81
I
1. Para cabezas elipsoidales en las que la relación del
ej~
mayor al menor sea diferente de 2: 1, véase el Apéndice
de las normas 1-4(c).
y=
23
EJEMPLOS
DA TOS UE DISEÑO:
P = lOO lblpulgl, presibn de dIseño
S oc 17500 Ib/pulg', valor de esfuerzo del material, SA 515-70 en placa @ 650°F
E = 0.85, eficiencia de las juntas del casco y la cabeza hemisférica al casco, examinadas por zonas
E = 1.0, eficiencia de junta de las cabezas sin costura
R = 48 pulgadas, radio exterior
O = 96 pulgadas, diámetro exterior
t = Espesor de pared requerido, pulgadas
C.A. = 0.125 pulg, margen de corrosión
VER LOS DATOS DE DISEÑO DE ESTA PAGINA
VER LOS DATOS DE DISEÑO DE ESTA PAGINA
Determinar el espesor requerido,
t, de un casco
IOOx48
Determinar la presión máxima de trabajo permitida,
P, para un casco de 0.500 pulg de espesor, cuando el
recipiente es nuevo.
.
17500 x 0.85 x 0.500
48 - 0.4 x 0.500
= 155 Ib/pulg'
P =
t
=
~~~--
-----~
17500xO.85+0.4x 100
+ C.A.
=
0.322 pulg
0.125 pulg
0.447 pulg
Usar: placa de 0.500 pulg de espesor
VER LOS DATOS DE DISEÑO DE ESTA PAGINA
VER LOS DATOS DE DISEÑO DE ESTA PAGINA
La cabeza se suministra sin brida recta.
Determinar la presión máxima de trabajo permitida,
P, para una cabeza de 0.3125 pulg de espesor, cuando el
Determinar el espesor requerido, t, de una cabeza
hemisférica.
IOOx48
t = 2x 17500xO.85+0.8x lOO = 0.161 pulg
recipiente es nuevo.
+ C.A.
P =
2 x 17500 x 0.85 x 0,3125
48 -0.8xO.3125
= 194Ib/pulg'
0.125 pulg
0.286 pulg
Usar una cabeza de 0.3125 pulg de espesor minimo
VER LOS DATOS DE DISEÑO DE ESTA PAGINA
VER LOS DATOS DE DISEÑO DE ESTA PAGINA
Determinar el espesor requerido de una cabeza elipsoidal sin costura.
IOOx96
t=
h 17500x 1.0+ 1.8x 100 = 0.273 pulg
Determinar la presión máxima de trabajo permitida, P,
para una cabeza sin costura de 0.273 pulg de espesor.
2x 17500 x I.OxO.273
P =
= 100 Ib/pulg'
96- I.8xO.273
+ C.A.
0.125 pulg
0.398 pulg
Usar una cabeza de 0.4375 pulg de espesor minimo
...
24
PRESION INTERNA
FORMULAS EXPRESADAS EN FUNCION DE LAS DIMENSIONES EXTERIORES
P
S
E
R
D
n
L
r
t
C.A.
=
=
=
=
=
cc
=
=
=
=
Presión de diseño o presión máxima de trabajo permitida, Ib/pulg'
Valor de esfuerzo del material, Ib/pulgl, página 159
Eficiencia de junta, página 142
Radio exterior, pulgadas
Diámetro exterior, pulgadas
I.a mitad del ángulo en el vértice, grados
Radio exterior de la pieza abombada, pulgadas
Radio interior de curvatura de la pieza abombada, pulgadas
Espesor de pared, pulgadas
Margen por corrosión, pulgadas
D
CONO Y SECCION CONICA
~
!
c::::
:
.
\
PD
t= 2 cos a (SE+O.4P)
P=
2SEt cos a
D -0.8tcosa
~
ffU~
1. La mitad del ángulo ápex en el vértice, ex no es mayor
de 30°
2. Cuando ex es mayor de 30° , se requiere un análisis especial (apéndice de las normas I-S(e».
E
CABEZA ASME BRInADA y ALABEADA
(CABEZA TORISFERICA)
Cuando Ur
~
~
f.
t.-
i
t
::::1
162/3
=
SEt
p= 0.885L - 0.8t
0.885PL
SE+0.8P
LI
.i O
Cuando Ur menor de 16213
~
PLM
t= 2SE +P(M -0.2)'
P=
2SEt
ML -t(M -0.2)
VALORES DEL FACTOR M
Lfr
M
Lfr
1.00
1.25
1.00
1.50
1.06
1.03
7.00
1.08
8.00
750
1.41
1. 75
2.00
1.10
2.25
1.13
9.00
8.50
2.50
1.15
2.75
1.17
10.0
9.50
3.00
1.18
3.25
1.20
11.0
10.5
3.50
1.22
4.00
1.25
12.0
11.5
4.50
1.28
5.00
1.31
14.0
13.0
5.50
1.34
16.0
15.0
6.00
1.36
16t
1.46
1.50
1.75
1.62
1.69
1.54
1.58
1.44
1.52
1.56
1.72
1.48
1.65
1 77
1.60
• LA RAZON MAXIMA PERMITIDA: L - t = D (véase la nota 2 de la siguiente página)
M
6.50
1.39
•
•
25
EJEMPLOS
DATOS
P =
S =
E =
E =
R =
D =
DF DISEÑO:
100 Ib/pulg'. presión de diseño
17500 Ib/pulg'. valor de esfuerzo del material. SA 515-70 en placa @ 650"f
0.85, eficiencia de las juntas examinadas por zonas
1.00, eficiencia de junta de las cabezas sin costura
48 pulgadas, radio exterior
96 pulgadas, diámetro exterior
30", la mitad del ángulo en el vértice
"L == 96
pulgadas, radio exterior de la pieza abombada
t .- Espesor de pared requerido. pulgadas
C.A. = 0.125 pulg, margen de corrosión
VER DATOS DE DISEÑO DE ESTA PAGINA
VER DATOS DE DISEÑO DE ESTA PAGINA
COS 30" = 0.866
Determinar la presión máxima de trabajo permitida,
P, para un cono de 0.500 pulg de espesor.
2 x 17500 x 0.85 x 0.500 x 0.866
P = 96 - ((l.S x 0.500 x 0.866) = 134 Ib/pulg'
Determinar el espesor requerido, t, de un cono
100 x 96
t = 2~0.sfifi(¡7500xO.85 + 0.4 x 100) = 0.372 pulg
+ C.A.
0.125 pulg
0497 pulg
I
Usar placa de 0.500 pulg de espesol
VER DATOS DE DISEÑO DE ESTA PAGINA
I.r = 162/3
Determinar el espesor requerido, t, de una cabeza
ASME sin costura, bridada y abombada.
0.885 x 100 x 96
1-7500~~O~R x 100 = 0.483 pulg
+ C.A.
0.125 pulg
VER DATOS DE DISEÑO DE ESTA PAGINA
Determinar la presión máxima de trabajo permitida,
P, para una cabeza sin cost ura de 0.625 pulg de espesor.
17500 x 1.0 x 0.625
P = -0~8S5 x 96 _ 0.8 x 0.625 = 129lb/pulg'
0.608 pulg
Usar una cabeza de 0.625 pulg de espesor minimo
VER DATOS DE DISEÑO DE ESTA PAGINA
Radio de las curvaturas de la pieza abombada,
96
r = 6 pulg Llr =
= 16
-6
\1 = 1.75, de la tabla
Determinar el espesor requerido, t, de una cabeza
ASME sin costura, bridada y abombada.
lOO x 96 x 1.75
= 0.478 pulg
2 x ¡7soox 1.0+ 100 (1.75 -0.2)
+ C.A.
0.125 pulg
VER DATOS DE DISENO DE ESTA PAGINA
Radio de las curvaturas de la pieza abombada,
96
r = 6 pulg Llr = -6- = 16
M = 1.75, de la tabla
Determinar la presión máxima de trabajo permitida,
P, para una cabeza sin costura de 0.478 pulg de espesor.
P
=
-
2 x 17500 x 1.0 x 0.478
1.75 x 96 - 0.478 (1.75 _ 0.2)
=
100 Ib/pulg'
0.603 pulg
Usar una cabela de 0.625 pulg de espesor minimo
t---------------------------------NOTA:
l. ' En los ejemplos de cálculo para cabezas elipsoidales y bridadas y abombadas, se supone que lajunta
de la cabeza al casco se radiografía en su totalidad. Ver tabla de la página 148.
2. Cuando la relación Llr es mavor de 162/3 (construcción fuera de normas), los valores de M pueden
calcularse por la fórmula: M = 1/4(3 + v'Li;).
•
25
EJEMPLOS
DATOS
P ~
S ~
E ~
E R ~
D ~
H
::::;:
L
t
C.A.
~
~
~
DE DISEÑO:
100 Ib/pulg', presión de diseño
17500 Ib/pulg', valor de esfuerzo del material, SA 515-70 en placa @ 650"F
0.85, eficiencia de las juntas examinadas por zonas
1.00, eficiencia de junta de las cabezas sin costura
48 pulgadas, radio exterior
96 pulgadas, diámet ro exterior
30°. la mitad del ang.ulo en el vérl ice
96 pulgadas, radio exterior de la pieza abombada
Espesor de pared requerido, pulgadas
0.125 pulg, margen de corrosión
VER DATOS DE DISEÑO DE ESTA PAGINA
COS 30"
~
0.866
Determinar el espesor requerido, t, de un cono
lO(} x 9ó
t - 2:::o.H661í 750(} x 0.85 + 0.4 ~ 100) ~ 0.372 pulg
+ C.A.
VER DATOS DE DISEÑO DE ESTA PAGINA
Determinar la presión máxima de trabajo permitida,
P, para un cono de 0.500 pulg de espesor.
"x 17500 x 0.85 x 0.500 x 0.866
P ~
~ 1341b/pulg'
96 - (0.8 x 0.500 x 0.866)
0.125 pulg
0.497 pulg
Usar placa de 0.500 pulg de espesor
VER DATOS DE DISEÑO DE ESTA PAGINA
I 'r ~ 16 213
Determinar el espesor requerido, t, de una cabeza
ASME sin costura, bridada y abombada.
0.885 x 100 x 9ó
x 100 ~ 0.483 pulg
[ - 17500---;:'I:O:;ÜJi
+ C.A.
0.125 pulg
VER DATOS DE DISEÑO DE ESTA PAGINA
Determinar la presión máxima de trabajo permitida,
P, para una cabeza sin costura de 0.625 pulg de espesor.
17500 x 1.0 x 0.625
P ~ - 0~885 x 96 _ 0.8 x 0.625 ~ 129 Ih/pulg'
0.608 pulg
Usar una cabeza de 0.625 pulg de espesor minimo
VER DATOS DE DISEÑO DE ESTA PAGINA
Radio de las curvaturas de la pieza abombada,
96
r ~ 6 pulg L/r ~ -6- ~ 16
\1 ~ 1.75, de la tabla
Determinar el espesor requerido, t, de una cabeza
ASME sin costura, bridada y abombada.
100 x 96 x 1.75
~ 0.478 pulg
"' J7500x 1.0+ 100 (1.75 -0.2)
+ C.A.
0.125 pulg
VER DATOS DE DISEÑO DE ESTA PAGINA
Radio de las curvaturas de la pieza abombada,
96
r ~ 6 pulg L/r ~ -6- ~ 16
M ~ 1.75, de la tabla
Determinar la presión máxima de trabajo permitida,
P, para una cabeza sin costura de 0.478 pulg de espesor.
2 x 17500 x 1.0 x 0.478
P ~
~ 100 Ib/pulg'
1.75 x 96 - 0.478 (1.75 - 0.2)
0.603 pulg
Usar una caheza de 0.625 pulg de espesor minimo
¡---------------------------------_..
NOTA:
l. ' En los ejemplos de cálculo para cabezas elipsoidales y bridadas y abombadas, se supone que la junta
de la caheza al casco se radiografía en su totalidad. Ver tabla de la página 148.
2. Cuando la relación Llr es mavor de 162/3 (construcción fuera de normas), los valores de M pueden
calcularse por la fórmula: M = 114(3 +v'i7r).
26
PRESION INTERNA O EXTERNA
FORMULAS
NüTACIüN
P = Presión de diseño interna o externa, Ib/pulg2
E = Eficiencia de la junta
d = Diámetro interior del casco, pulgadas
S = Valor máximo del esfuerzo permitido del material, Ib/pulg2, página 159
t = Espesor mínimo requerido de la cabeza, excluyendo el margen por corrosión, pulgadas
th = Espesor real de la cabeza excluyendo el margen por corrosión, pulgadas
t r = Espesor minilllo requerido, por presión, del casco sin costura, pulgadas
t s = Espesor real del casco, excluyendo el margen por corrosión, pulgadas
A
CABEZAS CIRCULARES PLANAS
t =d .jO.13P/SE
Esta fórmula se aplicará cuando:
l. d no exceda de 24 pulgadas
2. th/d no sea menor de 0.05 ni mayor de 0.25
3. El espesor de la cabeza, th, no sea menor que
el espesor del casco, t s
B
e
e = 0.33
X
C MIN. = 0.20
Si para calcular t se usa un valor de trlt s menor
de 1, el espesor del casco, t s' debe mantenerse
por una distancia hacia adentro desde la cara interior de la cabecera igual a por lo menos 2 .J(Ifs
D
r-
2t, mín, no menor de 1.25 t,
no necesita ser mayor de t
45omáX~
<1
=~t~
ts-W..
d
.1
Las cabezas no circulares, las planas ampernadas, lapas y las bridas ciegas están comprendidas en las normas,UG-34;
otros tipos de elementos de cierre en la norma. UG-35
I
I
27
EJEMPLOS
DATOS DE DISEÑO
P = 300 Ib/pulg 2 , presión de diseño
Eficiencia de la junta, E = 1.0
d = 24 pulgadas, diámetro interior del casco
S = 15,000 Ib/pulgZ, valor máximo de esfuerzo permitido de la p1aca SA-515-60
t r = 0.243 pulg, espesor requerido por presión del casco sin costura
t, = 0.3125 pulg, espesor real del casco
DETERMINAR EL ESPESOR MINIMO REQUERIDO PARA LA CABEZA, t
I = d "0.13 PIS
= 24 " 0.13 x 300/15,000 =
1.223 pulg
Usar una cabeza de 1.250 pulg
Verificando la limitación de
1.250
Ih
d
La relación del espesor de la cabeza al
diámetro del casco es satisfactoria
0.052,
= --24- =
VER DATOS DE DISEÑO DE ESTA PAGINA
e
Ir
= 0.33 ~
I
=
d
0.243
= 0.33 xo::rrTI = 0.26
v¡;;¡s
=
24
V 0.26
x 300/15,000 =
1.731
Usar placa de 1.75 pulg
Usando placa más gruesa para el casco, será satisfactorio un espesor menor para la cabeza
ts
0.375 pulg
=
Ir
e =
.33 -
I
d
=
ts
=
VCPiS
0.243
- - = 0.2J.i
0.33 x0.375
=
24 "
0.214 x 300/15,000=
1.57 pulg
Usar placa de 1.625 pulg
El espesor del casco se mantendrá a lo largo de una distancia 2
desde la cara interior de la cabeza
2
V 24
x .375 = 6 pulg.
~ medida
p
28
RANGOS DE PRESION - TEMPERATURA
PARA ACCESORIOS BRIDADOS y BRIDAS PARA TUBERIA DE ACERO
American National Standard ANSI B16.5-198l
CLASE
1SO lb.
PRESION DE LA PRUEBA
HIDROSTATlCA,
LBIPULO' MAN.
450
TEMPERATURA, uF
300 lb. 400 lb.
600 lb.
900 lb.
1125
2225
3350
1500
1500 lb. 2500 lb.
5575
9275
PRESION MAXIMA PERMITIDA (NO DE IMPACTO), LB/PULG' MAN.
-20 a 100
200
300
400
285
260
230
200
740
675
655
635
990
900
875
845
1480
1350
1315
1270
2220
2025
1970
1900
3705
3375
3280
3170
5470
5280
500
600
650
700
170
140
125
110
600
550
535
535
800
730
715
710
1200
1095
1075
1065
1795
1640
1610
1600
2995
2735
2685
2665
4990
4560
4475
4440
750
800
850
900
95
80
65
50
505
410
270
170
670
550
355
230
1010
825
535
345
1510
1235
805
515
2520
2060
1340
860
4200
3430
2230
1430
950
1000
35
20
105
50
140
205
105
310
155
515
260
860
430
70
Los rangos nominales se aplican a los materiales:
SA-IOS" SA-515-70' SA-516-70' SA-18l-70\' SA-350-LF2
SA-2l6-WCB'
6170
562S
SA-537-Cl.I
J
NOTAS:
l. Para temperaturas de operación mayores de 850°F se recomienda usar aceros calmados con contenido no menor de 0.10070 de silicio residual.
2. Cuando hay exposición prolongada a temperaturas superiores a 800°F, la fase
carburo del acero al carbono puede convertirse en grafito.
3. El material no debe usarse en espesores mayores de 2Yz pulg.
Las bridas de material ANSI B16.5 no deberán usarse para capacidades mayores, excepto cuando así lo justifiquen los métodos de disefio del Código.
Las capacidades nominales son presiones máximas de trabajo permitidas, no de impacto, expresadas como presiones manométricas a las temperaturas tabuladas y
puede interpolarse entre las temperaturas de la tabla.
Las temperaturas son las del interior del casco sujeto a presión cerrado por la brida.
En general, es la misma que la del material que contiene.
'29
PRESION DE LOS FLUIDOS
CARGA ESTATICA
El fluido contenido en el recipiente ejerce presión sobre las paredes del mismo. Cuando
el fluido está en reposo, la intensidad de la presión en un punto es igual en todas direcciones hacia los lados y el fondo del recipiente y varía según la altura del fluido
respecto al punto en el que se esté considerando la presión.
Cuando sea aplicable, la carga estática deberá sumarse a la presión de diseño del recipiente.
Las tablas de esta página indican las relaciones entre la presión y la altura del agua.
Para determinar la presión de cualquier otro •fluido que no sea agua, los valores de
las tablas deberán multiplicarse por la densidad específica del fluido en cuestión.
Presión en libras por pulgada cuadrada para diferentes cargas de agua
Carga,
en pies
O
10
20
30
40
SO
60
70
80
90
O
1
2
3
4
5
6
7
4.33
8.66
12.99
17.32
21.65
25.98
30.31
34.64
38.97
0.43
4.76
9.09
13.42
17.75
22.08
26.41
30.74
35.07
39.40
0.87
5.20
9.53
13.86
18.19
22.52
26.85
31.18
35.51
39.84
1.30
5.63
9.96
14.29
18.62
22.95
27.28
31.61
35.94
40.27
1. 73
6.06
10.39
14.72
19.05
23.38
27.71
32.04
36.37
40.70
2.16
6.49
10.82
15.1 S
19.48
23.81
28.14
32.47
36.80
41.13
2.60
6.93
11.26
15.59
19.92
24.2 S
28.58
32.91
37.24
41.57
3.03
7.36
11.69
16.02
20.35
24.68
29.01
33.34
37.6 I
42.00
8
3.46
7.79
12.12
16.45
20.78
25.11
29.44
33.77
38.10
42.43
9
3.90
8.23
12.56
16.89
21.22
25. SS
29.88
34.21
38.54
42.87
NOTA: Un pie de agua a 62° Fahrenheit produce una presión de 0.433 libras por pulgada cuadrada. Para hallar la presión por pulgada cuadrada para cualquier carga en pies no considerada en la tabla superior, multiplique la carga en pies por 0.433.
Cargas de agua en pies que corresponden a una presión dada
en libras por pulgada cuadrada
Presión,
Ib/pulg'
O
1
2
3
4
5
6
7
8
9
O
10
20
30
40
SO
60
70
80
90
23.1
46.2
69.3
92.4
1 J 5.5
138.6
161. 7
184.8
207.9
2.3
25.4
48.5
71.6
94.7
117.8
140.9
164.0
187.1
210.2
4.6
27.7
50.8
73.9
97.0
120.1
143.2
166.3
189.4
212. S
6.9
30.0
53. J
76.2
99.3
122.4
145.5
168.6
191.7
214.8
9.2
32.3
55.4
78.5
101.6
124.7
147.8
170.9
194.0
217.1
1 1. S
34.6
57.7
80.8
103.9
127.0
150.1
173.2
196.3
219.4
13.9
36.9
60.0
83.1
106.2
129.3
152.4
175. S
198.6
22 1.7
16.2
39.3
62.4
85.4
108.5
131.6
154.7
177.8
200.9
224.0
18.5
41.6
64.7
87.8
110.8
133.9
157.0
180.1
20.'.2
226.3
20.8
43.9
67.0
90.1
113.2
136.3
159.3
182.4
205.5
2n.6
NOTA: Una presión de una libra por pulgada cuadrada equivale a 2.309 pies de agua a 62°F.
Por lo tanto, para hallar la carga en pies de agua para cualquier presión que no aparezca en la
tabla, multiplique por 2.309 la presión en libras por pulgada cuadrada.
p
30
TABLAS
Para una comparación rápida del espesor de placa requerido y el peso de varios materiales con un grado diferente de examen radiográfico.
A
Valores del esfuerzo a temperaturas de -20 a 650°F.
SA-285
B
SA 53B
SA 515-60
SA 516-60
e
SA 515-70
SA 516-70
85010 E.J.
11688
12750
14875
100% E.J.
13750
15000
17500
Relaciones entre los valores de esfuerzo.
11688
12750
13750
14875
15000
17500
11688
--
109.1
117.6
127.3
128.3
149.7
12750
91. 7
--
107.8
116.7
117.6
137.3
13750
85.0
92.7
--
108.2
109.1
127.3
14875
78.6
85.7
92.4
--
100.8
117.6
15000
77,9
85.0
91.7
99.2
--
116.7
17500
66.8
72.9
78.6
85.0
85.7
--
Lá tabla A indica los valores del esfuerzo de los materiales usados "con más frecuencia en la fabricación de cascos y cabezas.
La tabla B indica las relaciones de 'los valores de esfuerzo en porcentaje.
EJEMPLO:
1. Para un recipiente en el que se utilice placa SA 515-70, radiografiado por zonas,
el espesor requerido es de 0.4426 pulgadas y el peso del recipiente es de 12600 lb.
2. ¿Qué espesor de placa se requerirá y cuál será el peso del recipiente usando placa
SA 285-C y examen radiográfico completo?
En el caso 1. El valor de esfuerzo del material es 14875
En el caso 2. El valor de esfuerzo del material es 13750
La relación de los dos valores del esfuerzo, de la Tabla B, es 108.2. En esta proporción se incrementarán el espesor de placa requerido y el peso del recipiente.
0.4426 x 10S.2 = 0.47S9 pulg
12600 x 10S.2 = 13633 lb
t
31
PRESION EXTERNA
Presión de diseño
Los recipientes que habrán de fabricarse para trabajar sujetos a presiones externas de 15 lb/pulgl
o menores, y que llevarán la placa con el símbolo de la norma para indicar que cumplen con
las reglas para presión externa, deberán diseñarse para una presión externa máxima permitida
de 15 lb/pulg 2 o 25 por ciento más que la presión externa máxima posible, según qué valor
sea menor. Norma, UO-28 (f)
Un recipiente que se haya diseñado y construido de acuerdo a los requisitos del Código para
presión interna y que se requiera para usarse bajo una presión externa de 15lb/pulgl o menor,
no necesita diseñarse de acuerdo a las normas para la condición de presión externa. Sin embargo, no deberá llevar marcada la capacidad nominal para presión externa con el sello de la norma, a menos que cumpla con los requisitos de la norma para presión externa. Norma, UO-28
(f), nota.
Esto no será aplicable si el recipiente trabajará a una temperatura inferior a - 20 o P, y deberá
determinarse la presión de diseño de acuerdo a la norma, UCS-66 (c) (2) o a la UHA-51 (b)
para evitar la necesidad de una prueba de impacto.
Recipientes con juntas a traslape: Norma UO-28 (g) recipiente no cilíndrico, con camisa: Norma UO-28 (i)
Presión de prueba
Los recipientes de una sola pared diseñados para vacío o vacío parcial, deberán someterse a
una prueba hidrostática interna, o cuando no sea posible hacer la prueba hidrostática, a una
prueba neumática. UO-99 (f). Cualquiera de las dos pruebas deberá hacerse a una presión no menor
de 1 1/2 veces la diferencia entre la presión atmosférica normal y la presión interna absoluta mínima de diseño. UO-99 (f)
Prueba neumática: Norma UO-100
El método de diseño que aparece en las páginas que siguen se ajusta a las indicaciones de la
Norma sobre recipientes a presión de la ASME, sección VIII. DIV. l. Las gráficas de las páginas 40 a 45 se han tomado de dichas Normas.
32
PRESION EXTERNA
FORMULAS
NOTACION
P
Po
D"
L
t
Presión externa de diseño, Ib/pulg2 manom.
Presión máxima de trabajo permitida, Ib/pulgZ manom.
= Diámetro exterior, pulg.
= Longitud de una sección del recipiente, tomando la más grande de entre las siguientes:
en pulgadas (ver figuras A y B).
l. Distancia entre las tangentes de las cabezas más un tercio de la profundidad de las
mismas si no se emplean anillos de atiesamiento.
2. La distancia más grande entre dos anillos de atiesamiento adyacentes cualesquiera.
3. Distancia del centro del primer anillo de atiesamiento a la tangente de la cabeza más
un tercio de la profundidad de ésta.
4. Distancia del primer anillo de atiesamiento que hay en el cilindro a la unión cilíndrica.
= Espesor de pared mínimo requerido, pulg.
=
=
..,
A.
?
¡-r- -
CASCO CILINDRICO
Sin costura o con juntas longitudinales a tope
. . .- - -.....1 - 0 -
Cuando D,/l es igual a o mayor que 10,
la presión máxima permitida es:
t·
RECIPIENTE SIN ANILLO ATlESADOR
B.
~-;--=.
_ --r-
D.,
o
...J
...J
Z
~""'I;;i'------ ----ts...
¡,----f-
~'
El valor de B deberá determinarse por el procedimiento
siguiente:
I. Supóngase un valor para t; (Ver páginas 47-49)
Determínense L/Do y Do/t.
2. Entre a la figura UGO-28.0 (Página 40) con el valor
de L/D". Entre a 50 cuando L/Do sea mayor de 50,
y a 0.05 cuando L/D" sea menor de 0.05.
3. Siga horizontalmente hasta la línea que representa a
D,/l. Desde el punto de intersección siga verticalmente hasta determinar el valor del factor A.
4. Entre con el valor de A a la gráfica del material aplicable (páginas 41 -45). Siga verticalmente hasta la línea de temperatura aplicable".
5. Desde la intersección, siga horizontalmente y lea el
valor de B. Calcule la presión máxima de trabajo
permitida, Po'
Si la presión máxima de trabajo permitida es menor que
la presión de diseño, debe repetirse el procedimiento de
diseño aumentando el espesor del recipiente o disminuyendo L por medio de anillos atiesadores.
"Para los valores de A que caigan a la izquierda de la
línea aplicable de temperatura, el valor de Po puede
calcularse por la fórmula:
P
RECIPIENTE CON ANILLO
ATlESADOR
"'AE
3(D o /l)
=~-~-
a
Cuando el valor de D,/t sea menor de 10, deberán aplicarse las fórmulas dadas en la Norma UG-28(c)(2).
1
I
I
33
EJEMPLOS
DATOS DE DISEÑO
P = 15 Ib/pulgZ manom., presión externa de diseño
Do = 96 pulg, diámetro exterior del casco
Longitud del recipiente de tangente a tangente: 48 pies O pulg = 576 pulg
Cabezas 2: 1 elipsoidales
Material del casco SA - 285 C, placa
Temperatura 500°F
E = Módulo de elasticidad del material, 27,000,000 Ib/pulgZ @ 500°C (véase la
gráfica de la página 41)
Determinar el espesor requerido de casco.
Supóngase un espesor de casco: t = 0.50 pulg (ver página 47)
Longitud L = 592 pulg (longitud del casco 576 pulg y un tercio de la profundidad
de las cabezas 16 pulg)
LI Dn = 592/96 = 6.17
D01 t = 96/0.5 = 192
A =0.00007 determinado de la gráfica (página 40) por el procedimiento descrito en la
página 32.
Como el valor de A cae a la izquierda de la línea aplicable de temperatura en la figura
UCS-28-2 (página 41),
Po = 2AEI3(D/t) = 2 x 0.00007 x 27,000,000/3 x 192 = 6.56 Ib/pulg 2
Como la presión máxima permitida P a es menor que la presión de diseño P, se incorporarán anillos atiesadores.
Usando 2 anillos de atiesamiento igualmente espaciados entre las tangentes de las cabezas, la longitud de una sección del recipiente, L = 200 pulg (longitud del casco 192
pulg más un tercio de la profundidad de la cabeza 8 pulg)
L/Do = 200/96
= 2.08
Do /'= 96/0.5 = 192
•00
A = 0.00022 de la gráfica (página 40)
~
B = 3000 de la gráfica (página 41)
,
-
;
·0
determinadas por el procedimiento descrito en la página 32.
-
-,
Po = 4BI3(Djt) = 4 x 3000/3 x 192 = 20.81b/pulg 2
'\o
Como la máxima presión permitida Po es mayor que la
presión de diseño P, el espesor supuesto del casco
usando dos anillos atiesadores, es satisfactoria.
,
¡-
..o
o
00
•J 00
Ver página 38 para el diseño de los anillos atiesadores.
'"
34
PRESION EXTERNA
FORMULAS
NOTACION
= Presión externa de disefto, Ib/pulgZ manom.
= Presión máxima de trabajo permitida, Ib/pulgZ manom.
= Diámetro exterior de la cabeza, pulg.
= Radio exterior de la esfera o cabeza hemisférica, 0.9 Do para cabezas elipsoidales, radio por dentro de la corona de las cabezas bridadas y abombadas, pulg.
t
= Espesor mínimo requerido de pared, pulgadas.
E = Módulo de elasticidad del material, Ib/pulgZ (página 41)
P
Po
Do
Ro
ESFERA Y CABEZA HEMISFERICA
Presión máxima
permitida:
p
a =
B
(R()/t)
El valor de B se determina por el siguiente procedimiento:
1. Suponga un valor para t y calcule el valor de A usando la fórmula: A =0.125/(R,,/t) (ver página 47)
2. Con el valor de A entre a la gráfica del material aplicable páginas 41-45). Siga verticalmente hasta la línea de temperatura aplicable.·
3. Desde la intersección, desplácese horizontalmente y
lea el valor de B.
·Para los valores de A que caigan a la izquierda de la
línea de temperatura aplicable, el valor de Po puede
calcularse por la fórmula: P a = 0.0625 E/(RaltY.
Si la presión máxima de trabajo permitida Po, calculada
por la fórmula anterior, es menor que la presión de disefto, debe tomarse un valor más grande para t y repetir el
procedimiento de cálculo.
2:1 CABEZA ELIPSOIDAL
El espesor requerido será el mayor de los siguientes espesores:
(1) El espesor calculado por las fórmulas dadas para
presión interna usando una presión de disefto de
1.67 veces la presión externa y una eficiencia de junta E = 1.00.
(2) El espesor comprobado por la fórmulaPa=B/(Ro/t)
en la cual Ro = 0.9 D", YB determinada como para
la esfera.
CABEZA ASME BRIDADA y ALABEADA
(CABF.ZA TORISFF.RICA)
El espesor requerido y la presión máxima permitida se
calcularán por los procedimientos dados para cabezas
elipsoidales. (Ver arriba) R"máximo=D"
'0
35
EJEMPLOS
DATOS DE DISEÑO:
= 15 Ib/pulgZ man., presión externa de disefio
D" = 96 pulgadas, diámetro exterior de la cabeza
Material de la cabeza: SA-285C, en placa
Temperatura de disefio: 500°F
P
Determinar el espesor requerido de cabeza.
VER DATOS DE DISEÑO EN ESTA PAGINA
Supóngase un espesor de cabeza: t = 0.25 pulg
A
Ro = 48.00 pulg
= 0.125/(48.00/0.25) = 0.00065
De la Fig. UCS-28.2 (página 41) B = 8500 determinada por el procedimiento descrito en la página 34.
Po = 8500/(48.00/0.25) = 44.27 Ib/pulg 2
Como la máxima presión permitida de trabajo Po es excesivamente mayor que la presión de disefio P, seria aceptable un espesor menor.
Para un segundo tanteo, suponga un espesor de cabeza: t = 0.1875 pulg
Ro = 48.00 pulg
A = 0.125/(48.00/0.1875) = 0.0005
B = 6700, de la gráfica (página 41), P u = B/(R,/t) = 6700/255 = 26.2Ib/pulgZ
El espesor supuesto: t = 0.1875 pulg es satisfactorio.
VER DATOS DE DISEÑO EN ESTA PAGINA.
Suponga un espesor de cabeza: t
Procedimiento (2).
= 0.3125 pulg, R" = 0.9 x 96 = 86.4 pulg
A = 0.125/(86.4/0.3125) = 0.00045
B = 6100 de !a gráfica (página 41), P u
= B/(Ro/t) = 6100/276 = 22.1 Ib/pulgZ
Como la presión máxima permitida P" es mayor que la presión de disefio P, el espesor supuesto es satisfactorio.
VER DATOS DE DISEÑO EN ESTA PAGINA.
Procedimiento (2).
Suponga un espesor de cabeza: t = 0.3125 pulg, Ro = Do = 96 pulg
A = 0.125/(96/0.3125) = 0.0004
B = 5200 de la gráfica (página 41), P u
= B/(Ro/t) =
5200/307
= 16.93 Ib/pulgZ
Como la presión máxima permitida P u es mayor que la presión de disefio P, el espesor supuesto es satisfactorio.
36
PRESION EXTERNA
FORMULAS
CONO Y SECCION CONICA
Sin costura o con juntas a tope
CUANDO Ot ES IGUAL A O MENOR DE 60°
Y D,/te
~
10
La presión máxima permitida es:
48
P II
=
3(D,/t,.)
1. Supóngase un valor para el espesor. te
Los valores de 8 se determinan por el siguiente
procedimiento:
2. Determine te. Le. Y las relaciones L/DI y
L
D,/te
3. Tome el valor de L"ID, (L/Do) en la gráfic
UGO-28 (página 40) (Tome el de 50 cuando
L"ID¡ sea mayor de 50). Siga horizontalmente hasta la línea que representa a Do/t.
Desde el punto de intersección siga verticalmente para determinar el factor A.
NOTACION
A = factor determinado de la figura
UGO-28.0 (página 40)
B
factor determinado de las gráficas (páginas 41 a 45)
Ot = la mitad del ángulo en el vértice, grados
D, = diámetro exterior en el extremo
grande, pulg
D s = diámetro exterior en el extremo
pequefio, pulg
E = módulo de elasticidad del material (página 41)
L = longitud del cono, pulg
Le = longitud equivalente de la sección
cónica, pulg (L/2)(1 +D/Di)
P = presión externa de disefio,
lb/pulgZ
P a = Presión máxima de trabajo
permitida, lb/pulgZ
= espesor mínimo requerido,
pulg
te = espesor efectivo, pulg
= t cos Ot _ _ _ _ _ _...J-
4. En la gráfica de material aplicable tome el
valor de A· Y siga verticalmente hasta 1
línea de temperatura aplicable. Desde la intersección siga horizontalmente y lea el valor de B.
5. Calcule la presión máxima de trabajo permitida, P a •
Si P a es menor que la presión de disefio, el procedimiento debe repetirse aumentando el espesor o disminuyendo L mediante el uso d
anillos de atiesamiento.
·Para los valores de A que caigan a la izquierd
de la línea aplicable, el valor de P puede calcularse mediante la fórmula:
Pa = 2AE/3(D¡!te)
Para conos con una relación D/t menor de lO.
véase la norma UG-33 (f)(b)
CUANDO Ot ES MAYOR DE 60°
El espesor de los conos será el mismo que el
que se requiera para una cabeza plana cuyo
diámetro sea igual al diámetro exterior m~as'
grande del cono.
Prevea el refuerzo adecuado de la unión del co_
no con el cilindro. Ver página 129.
~:.._
+
EJEMPLOS
DATOS DE DISEÑO
= 15 Ib/pulgZ, presión externa de diseño
Material del cono: SA 285-C, en placa
Temperatura de diseño: 500°F
P
CABEZA CONICA
DI
= 96 pulg
o: = 22.5 grados
D, = O
Determinar el espesor requerido, t
Longitud, L = (D¡l2)/tano:=48/.4142 = 115.8, 116 pulg
prácticamente
1. Suponga un espesor de cabeza, t, 0.3125 pulg
2. te=t coso:=0.3125 x .9239 = 0.288;
L. = Ll2 (1 + D,/D¡) = 116I2X(1+0/96) = 58
Le/D, = 58/96 = 0.6 DJt = 96/.288 = 333
3. A = 0.00037 (de la gráfica, página 40)
4. B = 5,200 (de la gráfica, página 41)
4B
4 x 5,200
5. P a = 3(DJt ) =
3(333)
= 20.8Ib/pulgZ
,/S]
1.
DI
./
e
Como la máxima presión permitida de operación es mayor que la presión de diseño,
el espesor de placa supuesto es satisfactorio.
SECCION CONICA (Ver datos de diseño en esta página)
D,
= 144 pulg
D s = 96 pulg
o: = 30 grados
Determinar el espesor requerido,
Longitud, L = (D, - D/2)/tan o: = 24/.5774 = 41.6 pulg
n
1i'§3
I
24
144-96
2
144
1. Suponga un espesor de cabeza, t, de
0.375 pulg
2. t e = t coso:=0.375 x 0.866=0.324
L e =(L/2)(1 + D s/D ,)=41.6/2 x
(1 + 96/144) = 34.67
Le/D, = 34.67/144=0.241
DI/te = 144/0.324=444
3. A = 0.00065 (de la gráfica, página 40)
4. B = 8,600 (de la gráfica, página 41)
5. P =
a
4B
=
4 x 8600
3(DI/te)
3 X (144/0.324)
= 25.8 Ib/pulgZ
Como la máxima presión permitida P a es mayor que la presión de diseño P, el espesor supuesto es satisfactorio.
BAJO CABEZAS PLANAS SE DAN EJEMPLOS PARA
CABEZAS CONICAS CUANDO ex ES MAYOR DE 60°
38
PRESION EXTERNA
DISEÑO DE ANILLOS DE ATIESAMIENTO
NOTACION
A = Factor determinado de la gráfica (página 40) del material usado para el anillo
atiesador.
As = Area de sección transversal del anillo atiesador, pulgZ
Do = Diámetro exterior del casco, pulg
E = Módulo de elasticidad del material (ver gráfica de la página 41)
I s = Momento de inercia requerido del anillo atiesador respecto a su eje neutro,
paralelo al eje del casco, pulg4
1; = Momento de inercia requerido del anillo atiesador combinado con la sección
del casco que se tome como contribuyente al momento de inercia. Ancho de
la sección del casco 1.10 .,j DJ pulg 4
L s = Suma de la mitad de las distancias a ambos lados del anillo atiesador, desde la
línea de centros del anillo hasta (1) el siguiente anillo atiesador, (2) la línea de
la cabecera sítuada a 1/3 de su altura, (3) una conexión de chaqueta o (4) la
unión del cono con el cilindro, pulg
P = Presión externa de diseño, Ib/pulgZ
t = Espesor mínimo requerido de la pared del casco, pulg
I. Seleccione el tipo de anillo atiesador y determine el área de su sección transversal, A.
n.
Suponga el número de anillos requeridos y distribúyalos igualmente entre la sección encamisada, la unión de cono a casco o la línea de la cabeza situada a 1/3
de su profundidad y determine la dimensión, L s '
IlI. Calcule el momento de inercia del anillo seleccionado o el momento de inercia
del anillo combinado con la sección del casco (ver página 93).
IV. El momento de inercia de un anillo atiesador circunferencial no deberá ser menor que el que se obtiene por una de las fórmulas siguientes:
1 _ D,,~L.(t+A./L.)A
I'=. D,/L.(t+AslL.)A
•
10.9
.14
El valor de A se determina por medio del procedimiento siguiente:
l. Calcule el factor B mediante la fórmula:
B = 3/4 [
t
PDQ
+ As/L s
J
2. En la gráfica aplicable de material (páginas 41-45) con el valor de B siga horizontalmente hasta la curva de temperatura de diseño. Cuando B sea menor de
2500, A puede calcularse mediante la fórmula:
A
= 2B/E.
3. Desde el punto de intersección, siga verticalmente hasta la línea inferior de la
gráfica y lea el valor de A .
4. Calcule el momento de inercia requerido utilizando las fórmulas antes indicadas.
Si el momento de inercia del anillo o de la combinación del anillo con la sección del
casco es mayor que el momento de inercia requerido, la rigidez del casco es satisfactoria. De lo contrario debe seleccionarse un anillo atiesador con un momento de inercia mayor o debe aumentarse el número de anillos.
Anillos atiesadores para recipiente encamisado: Norma UG-29 (f)
•
39
EJEMPLOS
DATOS DE DISEÑO:
P
= 15 Ib/pulgZ presión externa de disefto.
Do
= 96 pulg diámetro exterior del casco.
Longitud del recipiente de linea tangencial a línea tangencial: 48 pies Opulgadas = 576 pulg
Cabezas: 2: l elipsoidales
Material del anillo atiesador: SA-36
Temperatura: 500°F
= Módulo de elasticidad del material: 27,000,000 Ib/pulg 2 @ 500°F (ver gráfica
de la página 41)
= Espesor del casco: 0.500 pulg
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2. Como el valor de B es menor de
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1. Valor del factor B:
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1. Se selecciona un ángulo de 6 x 4 5/16.
As = 3.03 pulgZ
n. Con 2 anillos atiesadores igualmente
espaciados a un tercio de las profundidades de las cabezas (ver figura), L s =
196 pulg
III. Momento de inercia del ángulo seleccionado: 11.4 pulg
lDo2L,(t + A,/ L,)A]
14
= 2B/E. =
2 x 2095/27,000,000 = 0.00015
IV. Momento de inercia requerido:
96 2 x 196 x (0.5 + 3.03 / 196) x 0.00015
=
14
- 9.97 pult
Como el momento de inercia requerido (9.97 pulg') es menor que el momento
de inercia del ángulo seleccionado (11.4 pulg') el recipiente está atiesado adecuadamente.
Los anillos atiesadores pueden estar sujetos a deformaciones laterales. Esto
.debe tomarse en cuenta además del movimiento de inercia requerido.
Ver páginas 93-95 para los cálculos del anillo atiesador.
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VALORES DEL FACTOR A QUE SE USAN EN LAS
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FACTOR A
VALORES DEL FACTOR B
QUE SE EMPLEAN EN LAS FORMULAS PARA RECIPIENTES SUJETOS A PRESION EXTERNA
Los valores de esta gráfica son aplicables cuando el recipiente está fabricado de acero al carbono y la resistencia a la f1uencia
especificada es de 30 000 Ib/puli o mayor. A esta categoria pertenecen los materiales siguientes de uso más frecuente:
SA-53-B
Tipo 405 }
..
SA-283 C SA-515}
SA-285 C SA-516
Todos los grados
SA-I06B
Tipo 410
Aceros moxldables
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FACTOR A
VALORES DEL FACTOR B
QUE SE EMPLEAN EN LAS FORMULAS PARA RECIPIENTES SUJETOS A PRESION EXTERNA
*Los valores de esta gráfica son aplicables cuando se fabrica el recipiente con acero austenitico (I8Cr-8Ni, tipo 304) (tabla 1 de la página 160)
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FACTOR A
VALORES DEL FACTOR B
QUE SE EMPLEAN EN LAS FORMULAS PARA RECIPIENTES SUJETOS A PRESION EXTERNA
*Los valores de la gráfica son aplicables cuando se fabrique el recipiente con acero austenítico (l8Cr-8Ni-Mo. tipo 316) (tabla 3 de la página 160)
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VALORES DEL FACTOR B
QUE SE EMPLEAN EN LAS FORMULAS PARA RECIPIENTES SUJETOS A PRESION EXTERNA
*Los valores de la gráfica son aplicables cuando se fabrique el recipiente con acero austenítico (18Cr-8Ni-o.03 máx. de carbono, tipo 304L) (tabla 2 de la página 160)
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FACTOR A
VALORES DEL FACTOR B
QUE SE EMPLEAN EN LAS FORMULAS PARA RECIPIENTES SUJETOS A PRESION EXTERNA
*Los valores de la gráfica son aplicables cuando se fabrique el recipiente con acero austenitico (ISCr-SNi-Mo-O.03 máx. de carbono. tipo
316L Y 3I7L) (tabla 4 de la página 160)
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46
PRESION EXTERNA
CONSTRUCCION DE LOS ANILLOS ATIESADORES
LOCALIZACION
Los anillos atiesadores pueden colocarse en el interior o en el exterior de un recipiente.
FORMA DE LOS ANILLOS
Los anillos pueden ser de sección rectangular o de sección de cualquier otra forma.
CONSTRUCCION
Para construir anillos atiesadores de sección compuesta, es preferible usar placas en lugar de
perfiles estructurales estándar. Esto se recomienda no sólo por la dificultad de curvas a los
perfiles estructurales pesados, sino también por la dificultad que representa ajustar el anillo a
la curvatura del casco. Para recipientes de gran diámetro, el curvado defectuoso (ovalamiento)
máximo permitido puede resultar en un hueco o entrehierro de 1 a 2 pulgadas entre el casco y
el anillo. Esto puede evitarse si el miembro vertical del anillo se corta de una placa tomándolo
por secciones. Las secciones pueden cortarse con soplete en vez de laminarse y luego pueden
soldarse a tope en su posición.
ORIFICIOS DE PURGA Y PARA VENTILACION
Los anillos atiesadores colocados en el interior de cascos horizontales tienen un agujero en la
parte inferior para purga y otro en la parte superior para ventilación. Prácticamente la mitad
de un diámetro de 3 pulgadas en el agujero del fondo y un agujero de l Y2 pulgadas de diámetro en la parte superior es satisfactorio y no afecta las condiciones de esfuerzo. Figura A.
Para el arco máximo de casco que no está soportado debido a la separación entre el casco y el
anillo atiesador, véase el Código, Figura UG.29.2.
SOLDADURA
De acuerdo a las normas ASME (UO 30): los anillos atiesadores pueden sujetarse al casco por
soldadura continua o intermitente. La longitud total de la soldadura intermitente en cada lado del anillo atiesador deberá ser:
l. Para anillos exteriores, no menor de la mitad de la circunferencia exterior del
recipiente;
2. Para anillos interiores al recipiente, no menor de la tercera parte de la circunferencia del recipiente.
En donde deba dejarse margen por corrosión, el anillo atiesador se sujetará al casco con soldadura continua de filete o de sello. ASME. Norma (UG.30.)
Espaciamiento máximo
12 t para anillo interno
8 t para anillo externo
1
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Figura A
EJEMPLO:
ANILLOS EXTERIORES
ANILLOS INTERIORES
FiguraB
v."
x 3" long. sold. de filete a cada 6" entre centros.
114" x 2" long. sold. de filete a cada 6" entre centros.
46
PRESION EXTERNA
CONSTRUCCION DE LOS ANILLOS ATIESADORES
LOCALIZACION
Los anillos atiesadores pueden colocarse en el interior o en el exterior de un recipiente.
FORMA DE LOS ANILLOS
Los anillos pueden ser de sección rectangular o de sección de cualquier otra forma.
CONSTRUCCION
Para construir anillos atiesadores de sección compuesta, es preferible usar placas en lugar de
perfiles estructurales estándar. Esto se recomienda no sólo por la dificultad de curvas a los
perfiles estructurales pesados, sino también por la dificultad que representa ajustar el anillo a
la curvatura del casco. Para recipientes de gran diámetro, el curvado defectuoso (ovalamiento)
máximo permitido puede resultar en un hueco o entrehierro de 1 a 2 pulgadas entre el casco y
el anillo. Esto puede evitarse si el miembro vertical del anillo se corta de una placa tomándolo
por secciones. Las secciones pueden cortarse con soplete en vez de laminarse y luego pueden
soldarse a tope en su posición.
ORIFICIOS DE PURGA Y PARA VENTILACION
Los anillos atiesadores colocados en el interior de cascos horizontales tienen un agujero en la
parte inferior para purga y otro en la parte superior para ventilación. Prácticamente la mitad
de un diámetro de 3 pulgadas en el agujero del fondo y un agujero de l Y2 pulgadas de diámetro en la parte superior es satisfactorio y no afecta las condiciones de esfuerzo. Figura A.
Para el arco máximo de casco que no está soportado debido a la separación entre el casco y el
anillo atiesador, véase el Código, Figura UG.29.2.
SOLDADURA
De acuerdo a las normas ASME (UO 30): los anillos atiesadores pueden sujetarse al casco por
soldadura continua o intermitente. La longitud total de la soldadura intermitente en cada lado del anillo atiesador deberá ser:
l. Para anillos exteriores, no menor de la mitad de la circunferencia exterior del
recipiente;
2. Para anillos interiores al recipiente, no menor de la tercera parte de la circunferencia del recipiente.
En donde deba dejarse margen por corrosión, el anillo atiesador se sujetará al casco con soldadura continua de filete o de sello. ASME. Norma (UG.30.)
Espaciamiento máximo
12 t para anillo interno
8 t para anillo externo
1
1=4
Figura A
EJEMPLO:
ANILLOS EXTERIORES
ANILLOS INTERIORES
FiguraB
v."
x 3" long. sold. de filete a cada 6" entre centros.
114" x 2" long. sold. de filete a cada 6" entre centros.
47
GRAFICA PARA DETERMINAR EL ESPESOR DE PARED
DE RECIPIENTES SUJETOS A YACIO COMPLETO
Utilizando la gráfica pueden evitarse los tanteos con diferentes espesores supuestos.
La gráfica está desarrollada de acuerdo al método de diseño de las normas ASME,
sección VIII, división l.
t
t
.65
.60
.55
300°F
.50
500 °F
.45
700°F
.40
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800 °F
.35
900°F
.30
.25
.20
.1 S
.10
.05
.00
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30
40
SO
60
70
80
90
100 110 120 130140 ISO 160170 180 190200
CABEZAS ESFERICAS, ELIPSOIDALES, BRIDADAS y ALABEADAS
(Resistencia especificada a la fluencia 30 000 a 38 000 lb/pulgl, inclusive)
Para hallar el espesor de cabeza requerido: l. Determine R, 2. Entre a la gráfica con
el valor de R, 3. Siga verticalmente hasta la línea de temperatura, 4. Siga horizontalmente y lea 1.
t
R
D"
Espesor de cabeza requerido, pulg.
Para cabezas hemisféricas, el radio interior, pulg.
Para cabezas elipsoidales 2:1, O.9x Do
Para cabezas bridadas y alabeadas, el radio interior de la corona, pulg Rmáx. = Do
Diámetro exterior de la cabeza, pulg.
48
GRAFICAS PARA DETERMINAR EL ESPESOR DE PARED
PARA RECIPIENTES SUJETOS A YACIO COMPLETO
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CASCO CILINDRIDO
(La explicación aparece en la página siguiente)
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49
GRAFICA PARA DETERMINAR EL ESPESOR DE PARED
PARA RECIPIENTES SOMETIDOS A YACIO TOTAL
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.:20
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.JO
.35
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...
.50
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275-
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t = ESPESOR DE CASCO REQUERIDO, PULO.
CASCO CILlNDRICO
(Esfuerzo de cedencia especificado: 30000 a 38 000 Ib/pulg 2 , inclusive)
Para hallar el espesor de casco requerido:
l. Localice el valor de L en la gráfica inferior (página 48).
2. Siga horizontalmente hasta la curva que representa Do.
3. Siga verticalmente a la línea de temperatura.
4. Siga horizontalmente y lea la relación Doft.
5. Localice el valor Dolt en la gráfica de esta página.
6. Siga horizontalmente hasta la curva de D.
7. Siga verticalmente hacia abajo y lea el valor de t.
NOTACION
t
Do
L
Espesor requerido de casco, pulg.
Diámetro exterior del casco, pulg.
Longitud del recipiente o sección del recipiente, tomada entre la mayor de las siguientes:
l. Distancia entre las líneas de tangencia de las cabezas más un tercio de la profundidad de
las cabezas si no se emplean anillos de atiesamiento, pulg.
2. Distancia máxima entre dos anillos atiesadores adyacentes cualesquiera, pulg.
3. Distancia del centro del primer anillo atiesador a la línea de tangencia de la cabeza más
un tercio de la profundidad de la cabeza, pulg.
Las gráficas se tomaron de:
Logan, P. J., "Based on New ASME Code Addenda... Chart Finds Vessel Thickness," HYDROCARBON PROCESSING, 55 No. 5, Mayo de 1976, p. 217.
Logan, P. J., "A Simplified Approach to... Pressure Vessel Head Design," HYDROCARBON PROCESSING,
55 No. 11, Noviembre de 1976, p. 265.
Copyright de la Gulf Publishing Co., Houston. Usadas con permiso.
•
50
DISEÑO DE TORRES ALTAS
CARGA POR VIENTO
Las torres sujetas al empuje del viento se consideran como vigas en voladizo con carga uniforme.
El cálculo de la carga por viento se basa en la norma A58.1-1982 de ANSI. Si las características
del terreno y los registros locales indican que las velocidades del viento en 50 años a una altura
estándar son mayores que las que se indican en el mapa, dichos valores mayores deberán considerarse como la velocidad del viento mínima básica.
La velocidad del viento mínima básica para determinar la presión de diseño del viento se tomará
de los mapas de velocidad del viento de las páginas siguientes.
La presión de diseño del viento se determina para cualquier altura mediante la siguiente fórmula
donde
P
qs
presión de diseño del viento, lb/pie 2
presión de estancamiento del viento a la altura estándar de 30 pies tal como fue tabulada.
Velocidad básica del viento, mph
Presión qs' lb/pie 2
Cq
Ce
70
13
80
17
90
21
100
26
110
31
120
37
130
44
Coeficiente de presión (factor de forma):
Torres cuadradas o rectangulares
1.4
Torres hexagonales u octagonales
" 1.1
Torres redondas o elípticas
0.8
(Si hay cualquier equipo conectado a la torre, se recomienda incrementar Cq hasta 0.9
para recipientes cilíndricos.)
Altura combinada, exposición y coeficiente del factor por ráfagas como se ha tabulado:
Altura sobre
el piso. pies
0- 20
20- 40
40- 60
60-100
100-150
150-200
200-300
300-400
Coeficiente Ce
Exposición C
Exposición B
1.2
1.3
0.7
0.8
1.0
1.1
1.3
1.4
1.6
1.8
1.5
1.6
1.8
1.9
2.1
2.2
La exposición C representa la más severa, en terreno plano y generalmente abierto, que se extiende
media milla o más desde donde se localiza la torre. Las grandes plantas petroquímicas están en
esta categoría. La exposición B es para un terreno en el cual hay construcciones, bosques o irregularidades en el suelo de 20 o más pies de altura que cubre 20 por ciento de área, extendiéndose
una milla o más desde donde se ubica la torre.
+
51
DISEÑO DE TORRES ALTAS
CARGA POR VIENTO
(Continuación)
EJEMPLO
Calcular la presión del viento, P, para una torre cilíndrica de 100 pies a diferentes alturas de la
torre si ésta se instalará en Alaska donde la velocidad del viento mínima básica es de 100 mph.
Altura, pies
0-20
20-40
40-60
60-100
qs
26
26
26
26
Ce
0.7
0.8
1.0
1.1
Cq
P
0.8
0.8
0.8
0.8
14.56
16.64
20.80
22.88
Cálculo del área de proyecto, A
A=DxH
donde D = diámetro exterior de la torre con aislamiento y holgura para tubería; y H = altura de
la torre.
El área de la escalera marina con protección puede ser aproximadamente de 1 pie 2 por pie lineal.
Area de la plataforma: 8 pies 2 •
Los usuarios de los recipientes utilizan, por lo general, las especificaciones de los fabricantes para
la presión del viento sin referirse a las alturas de la torre o regiones del mapa. Por ejemplo: 30
lb por pie 2 • Este valor es el que se debe considerar como presión uniforme en todo el recipiente.
La presión total del viento sobre una torre es el produ~to de la presión unitaria por el área de proyecto de la torre. Con una buena distribución del equipo el área expuesta al viento se puede reducir
considerablemente. Por ejemplo, localizando la escalera a 90° de la línea de vapor.
p
52
MAPA DE VELOCIDADES DEL VIENTO
(millas por hora)
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53
MAPA DE VELOCIDADES DEL VIENTO
(millas por hora)
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100
200
400
GOLFO
100
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---E;3-Velocidad básica del viento: 70 mph
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500
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ESCALA 1: 20 000 000
I
DE
\
~.
1\1 Región
NOTAS: 1. Los valores son las velocidades más rápidas a 33 pies sobre el suelo en el caso de la categoría
\
de exposición e y se asocian con una probabilidad anual de 0.02.
2. La interpolación lineal entre las curvas de velocidad del viento es aceptable.
3. Se recomienda precaución al usar las curvas de velocidad del viento en las regiones montañosas
de Alaska.
\
4. La velocidad del viento para Hawaii es de 80 millas/hora, y para Puerto Rico de 95 millas/hora.
5. Si los registros locales indican velocidades del viento superiores para 50 años, deberán utilizarse éstas.
6. Se puede suponer que la velocidad del viento es constante entre la costa y la curva más cercana
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.
•
53
MAPA DE VELOCIDADES DEL VIENTO
..
(millas por hora)
..
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100
200
300
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GOLFO
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DE
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ESCALA 1: 20 000 000
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--{S3-Velocidad básica del viento: 70 mph
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Región
NOTAS: 1. Los valores son las velocidades más rápidas a 33 pies sobre el suelo en el caso de la categoría
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de exposición e y se asocian con una probabilidad anual de 0.02.
2. La interpolación lineal entre las curvas de velocidad del viento es aceptable.
3. Se recomienda precaución al usar las curvas de velocidad del viento en las regiones montañosas
de Alaska.
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4. La velocidad del viento para Hawaii es de 80 millas/hora, y para Puerto Rico de 95 miIlas/hora.
5. Si los registros locales indican velocidades del viento superiores para 50 años, deberán utilizarse éstas.
6. Se puede suponer que la velocidad del viento es constante entre la costa y la curva más cercana
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;
54
DISEÑO DE TORRES ALTAS
CARGA POR VIENTO
Cálculo de la carga por viento como método alternativo basado en la norma ASA A58.1-955. Dicha
norma es obsoleta, pero todavía se usa en algunas zonas y en otros países.
La presión del viento a 30 pies de altura sobre el terreno, para los Estados Unidos, se indica en
el mapa de la página 55.
La tabla que sigue da las presiones ocasionadas por el viento a diversas alturas sobre el terreno
para las áreas indicadas en el mapa.
PRESION DEL VIENTO. p w • CUANDO LA SECCION TRANSVERSAL
HORIZONTAL ES CUADRAD~ O RECTANGULAR'
ALTURA
Zona, pies
menos de 30
30a49
50a99
100 a 499
AREAS DEL MAPA
20
15
20
25
30
25
20
25
30
40
30
25
30
40
45
35
25
35
45
SS
40
30
40
50
60
45
35
45
55
70
50
40
50
60
75
*MuItiplique los valores de P w por
0.80 cuando la sección transversal
horizontal sea hexagonal u octagonal y por 0.60 cuando la sección
transversal horizontal sea circular
o eliptica.
EJEMPLO
Hallar la presión del viento, P w' en el mapa.
El recipiente se instalará en Oklahoma, que se encuentra marcada con el número 30 en el área
de presión de viento del mapa. En esta área, las presiones del viento para diversas alturas son:
A una altura menor de 30 pies 25 lb/pie 2
Para alturas de 30 a 49 pies
30 lb/pie 2
Para una torre cilíndrica estos valores deberán multiplicarse por el factor de forma 0.6; por lo
tanto, la presión del viento en los diferentes rangos será de 15 y 18 lb/pie 2, respectivamente.
Si hay muchos equipos sujetos a la torre, es aconsejable aumentar el factor de forma (de
acuerdo con Brownell) hasta 0.85 para un recipiente cilíndrico.
Los usuarios de recipientes generalmente especifican al fabricante la presión del viento, sin hacer referencia a los intervalos de altura ni a las áreas del mapa. Por ejemplo: 30 lb/pie2 , Esta
presión especificada deberá tomarse como uniforme a lo largo de todo el recipiente.
La relación entre la presión del viento y la velocidad del mismo, cuando la sección transversal
horizontal es circular, se expresa por la fórmula:
P w = 0.0025 x Vw2
en la cual P w = presión del viento, lb/pie 2
Vw = velocidad del viento, mph
EJEMPLO
Un viento de 100 mph de velocidad ejerce una presión:
Pw = 0.0025 X Vw 2 = 25 libras por pie cuadrado sobre el área proyectada de un recipiente cilíndrico a una altura de 30 pies sobre el terreno.
La presión total del viento sobre una torre es el producto de la presión unitaria por el área proyectada de la torre, Con una buena distribución del equipo puede reducirse considerablemente
el área expuesta al viento. Por ejemplo, situando la escalera a 90 grados de la tubería de vapor.
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81
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• • • VIENTOS
••• VIENTOS
••• VIENTOS
••• VIENTOS
SANTA ANA
CHINOOK
GORGE DEL RIO COLUMBIA
DE LA MONTAÑA WASATCH
----100-
<
'"
'"
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~
\
\
I.------- ~
.
PRESIONES RESULTANTES
PERMITIDAS DEL VIENTO
PRESIONES COMBINADAS HACIA ADENTRO Y HA·
CIA AFUERA SOBRE LAS SUPERFICIES. EXTERIO-
•.
-..-.0----
~~gS~E3i~?E:~~~f~~SD~~C~~gRADOS ORDlNAes·
_, .
Mapa basado en los registros de la United States Weather Bureau y desarrollado por el National Bureau of Standards.
!pO
56
DISEÑO DE TORRES ALTAS
CARGA POR VIENTO
(Continuación)
FORMULAS
ESFUERZO
CORTANTE
MOMENTO
ESFUER- ESPESOR
ZO
REQUERIDO
12M
1=
R!¡¡;SE
NOTAClON
I
D,
H
Dz
E
h, h.
h
=
=
=
=
M
=
=
f.l. H, H.
MT
:w
S
V
I
=
=
=
=
=
=
Ancho del recipienle con aislamienlo. etc.• pies.
Eficiencia de las juntas soldadas.
Brazo de palanca, pies.
Distancia de la base a la sección bajo consideración, pies.Longitud del recipienle o sección del mismo, pies.
Momenlo máximo (en la base), pies-libra.
Momento a la altura hT, pies-libra.
Presión del viento, lb por pie'.
Radio medio del recipiente, pulg.
Valor de esfuerzo del material o esfuerzo real, Ib/pulgZ.
Fuerza cortante lotal, lb.
Espesor requerido, sin incluir la corrosión, pulg.
I.!J
EJEMPLO:
Dados:
DI = 4'-0".02 = 3'-0" HI = 56',0" H2 = 44'·0"
h T =4'-0" Pw = 30Ib/pie2
Determinar el momento debido al viento
hl = HI/2 = 28',0" h2 = HI + (H2/2l = 78'·0"
Pw x D x H = V x h = M
Sección
Inferior 30 x 4 x ~.~ = 6720 x 28 = 188.t60
Sección
Superior 30 x 3 x 44 = 3,960 x 78 = 308.880
Total
V = 10.680 M = 497.040 pies-Jb
Momento en la linea tangencial inferior
J
2
M r =M-h r(V-0.5P•. D , h r ) =
497.040-4 (IQ680-0.5 x 30 x 4 x ~l = 455.280 pies-Ui
;
r~
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Q
o
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11
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Q.,-
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>-
Plataforma
'?
EJEMPLO
Dados:
DI = 3 pies 6 puIg. H
Pw = 30 Ib/pie2
= lOO pies OpuIg. 11,- = 4 pies
O pulg.
Determinar el momento debido al viento
h 1 = H/2 = SO pies Opulg
Pw x DI x H = V x h 1 = M
Recipiente 30 x 3.5 x 100 = 10,500 x SO = 525,000
Escalera
30x 98 pies
. = 2,940 x 49 = 144,060
Plataforma 30 x 8 pies
= 240 x 96 = 23,040
Total
V = 13,68Q
M = 692,100 pies-lb
Momento en la linea de tangencia inferior
M r =M-h.,{V-O.5P.. . D 1 h r) =
692,100-4 (13,680-0.5x30x3.5x4) = 638,22~ pies..\b
VER EJEMPLOS PARA CARGAS COMBINADAS EN LA
PAGINA 67.
•
57
DISEÑO DE TORRES ALTAS
PESO DEL RECIPIENTE
El peso del recipiente da origen a esfuerzo de compresión solamente cuando no hay
excentricidad, y la fuerza resultante coincide con el eje del recipiente. Por lo general
la compresión debida al peso es insignificante y no es de carácter controlador.
El peso deberá calcularse para las diversas condiciones de la torre como sigue:
A. Peso del armado, el cual incluye el peso de:
l.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
el casco
cabezas
placas interiores
soportes de las artesas
anillos de aislamiento
aberturas
faldón
anillo de la base
anillo de anclaje
orejas de anclaje
misceláneos
+ 6070 del peso de los conceptos 1
al 11 por sobrepeso de las placas
y peso adicional de la soldadura
Equipos:
13.
14.
15.
16.
17.
18.
aislamiento
tratamiento a prueba de fuego
plataforma
escalera
tuberías
misceláneos
Peso del armado, suma de los conceptos 1 al 18.
B. Peso de operación, el cual incluye el peso de:
1. recipiente ya instalado
2. artesas
3. líquido de operación
C. Peso de pmeba, el cual incluye el peso de:
1. recipiente ya instalado
2. agua para la prueba
El esfuerzo de compresión debido al peso está expresado por la fórmula: :
s
=
W
ct
en la cual S = esfuerzo unitario, lb/pulgZ
W = peso del recipiente arriba de la sección bajo consideración, lb
c = circunferencia del casco o faldón para el diámetro medio, pulg
= espesor del casco o faldón, pulg
El peso de los diferentes elementos del recipiente aparece en las tablas con que comienza la página 360.
58
DISEÑO DE TORRES ALTAS
VIBRACION
Debido al viento, las torres altas vibran. El período de vibración debe limitarse, ya
que los períodos naturales de vibración largos pueden conducir a falla por fatiga. El
período permitido se ha calculado en base a la deflexión máxima permitida. En este
Manual no se examina la llamada vibración armónica, ya que en la forma en que se
instalan usualmente las artesas y sus soportes, impide que se origine este problema.
FORMULAS
.----------------,-----------------1
Período de vibración: T, seg
T = 0.0000265
Máximo período de vibración permitido:
Tu' seg
(~r
ffi
/WH
Ta = 0.80 ~vg
NOTACION
D
H
g
t
V
W
= Diámetro exterior del recipiente, pies
=
Longitud del recipiente incluyendo el faldón, pies
= Aceleración de la gravedad, 32.2 pies por segundo al cuadrado
= Espesor del faldón en la base, pulg
= Fuerza cortante total, lb, CW, ver página 59
= Peso de la torre, lb
w = Peso de la torre por pie de altura, lb
EJEMPLO
Determinar el período de vibración real y el
máximo permitido
Dados:
D
H
g
t
3.125 pies O pulg
100 pies O pulg
32.2 pies/set
0.75 pulg
1440 lb
36,000 lb
en operación
w = 360
=
=
=
=
V =
W =
T
= 0.0000265 bl.?~5~
\./360 ~}512S
Ta
= 080 .... /36000 x
= 7.05 seg
.
100
"1440 x 32.2
= 1.05 seg
La vibración real no es mayor que la vibración
permitida
1--=c:7'_--::::-,----.,..-----:-...,...-.,......,.,.",=~"""7F""i'T:':=:T"i'i==......_r:=_.=::._::_~:=:::=___-­
Referencia: Freese, C. E.; Vibration of Vertical Pressure Vessel, Artículo Técnico
ASME,1959.
,e
59
DISEÑO DE TORRES ALTAS
CARGA SISMICA
Las cargas en una torre bajo fuerzas sísmicas son semejantes a las que hay en una viga en
voladizo cuando la carga se incrementa uniformemente hacia el extremo libre. El método
de diseño que sigue se basa en la norma ANSI 58.1-1982 Y en el Uniform Building Code,
de 1985 (UBC).
FORMULAS
CORTANTE
MOMENTO
Ft
M = [F,H
v
+
= ZIKCSW
Mx = M
V-Ft
(V - Ft ) (2H/3)]
(~)
(Aprox.)
+--...
Cortante de la base
Dicho cortante es el esfuerzo cortante sísmico total que actúa horizontalmente en la base de la torre. El patrón triangular de cargas y la forma del diagrama de cortante de la
torre debido a las cargas se indica en las figuras a) y b). Se
supone que una parte F, de la fuerza sísmica, horizontal y
total, V, se aplica en la parte superior de la torre. El cortante de la base restante se distribuye a lo largo de toda la longitud de la torre, incluyendo la parte superior.
a) Diagrama de cargas sísmicas
11
Ft
Momento de volteo
A cualquier nivel, este momento es la suma algebraica de
los momentos de todas las fuerzas que están por encima de
dicho nivel.
~
NOTACION
C
= Coeficiente numérico
1
0.067
= -¡:;:; = --¡;;-
~
V_J
b) Diagrama sísmico del
cortante
Cortante en la base
D
E
F,
=
F,
=
=
=
=
H
=
1
=
K
=
M =
Mx =
R =
(no debe ser mayor de 0.12)
15 vT
vT
.
Diámetro exterior del recipiente, pies.
Eficiencia de las juntas soldadas.
Fuerza sísmica horizontal total que actúa en la parte
superior del recipiente, lb, determinada con la fórmula siguiente:
0.07TV (F, no debe sobrepasar 0.25V).
0, para T S 0.7.
Altura del recipiente incluyendo el faldón, pies.
Coeficiente de importancia de ocupación (utilizar 1.0
para recipientes).
Factor de fuerza horizontal (usar 2.0 para recipientes).
Momento máximo (en la base), pies-lb.
Momento a la distancia X, pies-lb.
Radio medio del recipiente, pu1g.
•
60
DISEÑO DE TORRES ALTAS
CARGA SISMICA
(Continuación)
NOTACION
s
= Coeficiente numérico para calcular la resonancia de
la estructura en el lugar.
Para T/ T. = 1.0 o menos,
S = 1.0
+ - T - 0.5 ( - T
T.
)2
T.
Para T/T mayor que 1.0,
•
S = 1.2
+. 0.6 - T
D
S = 1.5, si T :s 2.5 y
= 1.2 + .24 T - .048
l
x
H
T
<n 2 si T >
2.5
)2
Ten fórmulas para calcular S, Tno debe ser menor que 0.3
segundos y el valor de S no debe ser menor que 1.0.
J...H
J
El producto es no debe sobrepasar 0.14.
S, = Esfuerzo a la tensión permisible para las placas del
recipiente Ib/pulg 2
T = Período fundamental de vibración, segundos
......
--
(
- 0.3 T.
T.
Cuando el período característico del lugar T., no se conoce
o no se ha establecido adecuadamente, el valor de S puede
determinarse como sigue:
= 0.0000265
T.
=
t
=
=
X
=
=
=
=
Z
=
V
W
w
(~y ~
Período de vibración característico del lugar, segundos
Espesor necesario del recipiente corroído
12M
7rR 2S,E
Esfuerzo cortante sísmico total en la base, lb
Peso total de la torre, lb
Peso de la torre por pie de altura, lb/pie
Distancia desde la línea superior tangente al nivel considerado, pies
Factor sísmico
0.1875 para la zona 1; 0.375 para la zona 2; 0.750
para la zona 3; 1.000 para la zona 4
(véanse los mapas de las páginas siguientes).
~-----~
61
DISEÑO DE TORRES ALTAS
CARGA SISMICA
EJEMPW
Dado:
Zona sísmica: 2
D = 37.5 pulg = 3.125 pies
H = 100 pies, O pulg
t = 0.75 pulg
W = 35400 lb
X = 96 pies, O pulg
w
35400/100
= 354 lb/pies
Determinar: El momento de volteo debido a un temblor en la base y a una distancia X desde la
recta tangente de la parte superior.
Primero se debe calcular el período de vibración:
T
= 0.0000265
J
(~y w~
= 0.0000265
El factor sísmico UBC para la zona 2 es,
e
1
= 1.0
K
=
3~:5
yJ354~~;~25)
=
1.04 s
Z = .375
2.0
0.067
C
(
JT
0.067
- - - = .0657
J1.04
Como las características del período Ts del lugar no son conocidas y T es menor que 2.5, entonces
s =
1.5
CS = .~57(1.5) = .0986 < 0.14
V = ZIK(CS)W
= .375(1.0)(2.0).0986(35,400)
= 2618 lb.
Ahora
F,
= 0.07TV
= 0.07(1.04)2618
191 lb.
M
= [F,H
+
(V - F,) (2H/3)] = [191(100)
+ (2618 - 191) (
= 180,900 pies-lb
M, = M ( : ) = 180,900 (
;~
)
= 173,664 pies-lb
2~
) ]
,
62
MAPA DE LAS ZONAS SISMICAS DE EE.UU.
AMERICAN NATIONAL STANDARD A58.1-1982
o
i
100
I
200
I
MILLAS
ALASKA
KAUAIQ
.
~
O/
~
lOAHU
\1./~
2MAUI
~:%:
HAWAII
3HAWAII
PUERTO RICO
o
I
I
I
I
MILLAS
.lOO
AMERICAN NATlONAL STANDARD A58.1-1982
o
'00 ~OO 300 'loo
I
I
soo
I
ESCALA I,;;ro 000000
i
MILLAS
•
64
DISEÑO DE TORRES ALTAS
CARGA EXCENTRICA
Generalmente, las torres y su equipo interior son simétricas respecto al eje vertical, y
en consecuencia, el peso del recipiente origina esfuerzo de compresión solamente. El
equipo sujeto al recipiente por el exterior puede ocasionar una distribución asimétrica de la carga debido al peso y dar origen a esfuerzo flexionante. La disposición asimétrica de equipo pequei'lo, de los tubos y de las aberturas puede despreciarse, pero
los esfuerzos flexionantes ocasionados por el equipo pesado son acumulativos con los
esfuerzos flexionantes producidos por las cargas de viento y sísmica.
FORMULAS
.
I
I i
I
w
s--
M= We
12We
1,
12We
11
R
-'-
~
~.
ESPESOR
REQUERIDO
ESFUERZO
MOMENTO
, = R 1 11SE
--JL--
._
NOTACION
e = Excentricidad, la distancia del eje de la torre al centro
de la carga excéntrica, pies.
I E = Eficiencia de las juntas soldadas.
I M = Momento de la carga excéntrica, pies-libra.
R = Radio medio del recipiente, pulg.
S = Valor de esfuerzo del material, o esfuerzo flexionan te
real, Ib/pulg2.
t = Espesor del recipiente, sin incluir el margen por
corrosión, pulg.
W = Carga excéntrica, lb.
EJEMPLO
Dados: e = 4' -O"
R = 15"
t = 0.25"
W = 1000 lb
Determínar el momento M, y el esfuerzo S.
Momento, M = We = looox4 = 4000 pies-libra
s=
l2We_
TT
R2 t
l2xl000x4
3.14 x 15 2 x 0.25
=272lb/pulgZ.
Cuando hay más de una carga excéntrica, los momentos deben sumarse y tomar la
resultante de todas las cargas excéntricas.
a
65
Diseño de torres altas
ESTABILIDAD ELASTICA
Una torre sujeta a compresión axial puede fallar por inestabilidad en dos formas:
l. Por deformación de todo el recipiente (deformación de Euler)
2. Por deformación local
-
En los recipientes de pared delgada (cuando el espesor del casco es menor que la décima parte del radio interior) puede tener lugar la deformación local a una carga unitaria menor que la requerida para producir la falla del recipiente completo. El ovalamiento del casco es un factor de gran importancia en la inestabilidad resultante. En
este Manual se dan las fórmulas desarrolladas por Wilson y Newmark para la investigación de la estabilidad elástica. Los elementos del recipiente que se usan con otros
fines (soportes de artesas, barras descendentes) pueden considerarse también como
atiesadores contra la deformación si están colocados a distancias cortas. Los atiesadores longitudinales aumentan la rigidez de la torre con más eficacia que los circunferenciales. Si los anillos no son continuos alrededor del casco, su efecto atiesador
¡debe calcularse con las restricciones indicadas en el Código UG-29(c).
IORMULAS
Esfuerzo permitido (S)
Sin atiesador
Con atiesador
~
¡
I
Ay
I
I
.-
tl y
-t
,
ti"
I
~
,
.,' - ¡
ti
i
x
-'--~
<1,
s= 1,500,OOO~(~~P. decedencia
. 1,500,000
.~ =
R
¡¡;¡:
= I p. de .
1,1, «:3 cedencla)
NOTACIONES
Area de sección transversal de un atiesador longitudinal, pulg2
Area de sección transversal de un atiesador circunferencial, pulg2
Distancia entre atiesadores longitudinales, pulg
Distancia entre atiesadores circunferenciales, pulg
R = Radio medio del recipiente, pulg
S = Esfuerzo de compresión permitido, Ib/pulg2
t = Espesor del casco, pulg
A
A' =
dY=
d'V =
Ax
' """J:"
,
l.,
1
1,
Av
t+-'dy
Espesor equivalente del casco con atiesadores longi·
tudinales, pulg
Espesor equivalente del casco con atiesadores circunferenciales, pulg.
EJEMPLO
Dados: R
t
= 18 pulg
= 0.25 pulg
Dados: A
dyy
= 1 pulg2
= 24 pulg
,
No se usa atiesador
longitudinal, por lo que:
t, = t = 0.25 puJg
ty
Determinar el esfuerzo de compresión permitido (S) )
1,500,000 x 0.25
1,500,000 x t
2
= 20,833 Ib/pulg
=
S =
18
R
Determinar el esfuerzo de compresión permitido (S)
usando anillos atiesadores
1,500,000 ~
S =
R
tyt x =
= 1 +14I- = (U). + 0.0 4 = 0.29
----~~_.-
1.500,000
Ji>
V0.2)x02Y =
22,438 Ib/pulg 2
.-
Referencia: WiJson, W. M. y Newmark N. M.: The Strength 01' Thin Cylindrical Shells as
Columns, Eng. Exp. Sta., Universidad de lIlinois, Boletín 255, 1933.
66
DISEÑO DE TORRES DE GRAN ALTURA
DEFLEXION
Las torres deben diseí'iarse para que su detlexión no sea mayor de 6 pulgadas por cada 100 pies de altura. La detlexión debida a la carga del viento puede calcularse usando la fórmula para vigas en voladizo con carga uniformemente distribuida.
FORMULA
NOTACIONES
= Detlexión máxima (en la parte superior), pulg
D1 = Ancho de la torre con aislamiento, etc., pies
E = Módulo de elasticidad, Ih/pulg2
H = Longitud del recipiente, incluyendo el faldón, pies
I = R3 11" t, momento de inercia para casco cilíndrico
delgado (cuando R > lOO
R = Radio medio de la torre, pulg
t = Espesor del faldón, pulg
P w = Presión del viento, Ib/pie2
ÁM
T
EJEMPLO
Dados: D1 = 2' -6"
E = 30,000,000
H = 48'-0"
I = R3 11" 0.3125
P w = 30 Ib/pie2
R = 12 pulg
t = 0.3125 pulg
"M __
...
Determinar la detlexión máxima:
30 x 2.5 x 48 (12 x 48)3
8 x 30,000,000 x 12 3 x3.14 x 0.3125
-;:---::-~-=-=-::-::-::---:-.,..,....;.....,::--=--:-.:...,,--,::-:~
=
Á
M
1. 69 pulg
La detlexión máxima permitida es de 6 pulgadas por cada 100 pies de altura; por lo tanto:
para 48' - O" = 48 x 6 = 2.88 pulg
100
Como la detlexión calculada no sobrepasa este límite, el espesor de diseí'io del faldón
es satisfactorio.
Un método para calcular la detlexión cuando el espesor de la torre no es uniforme, lo
da S.S. Tang en su artículo: "Short Cut Method for Calculating Tower Detlection."
Hydrocarbon Processing, noviembre de 1968.
67
DISEÑO DE TORRES ALTAS
COMBINACION DE ESFUERZOS
Los esfuerzos inducidos por las cargas previamente descritas deben investigarse en conjunto
para establecer cuáles de ellos son los que gobiernan.
Examen combinado de la carga por viento (o carga por sismo), presión interna y peso del recipiente:
Condición de esfuerzo
Al lado de barlovento
+ Esfuerzo debido al viento
+ Esfuerzo debido a presión int.
- Esfuerzo debido al peso
Al lado de sotavento
- Esfuerzo debido al viento
+ Esfuerzo debido a presión int.
- Esfuerzo debido al peso
Combinación de la carga por viento (o carga por sismo), presión externa y peso del recipiente:
Condición de esfuerzo
Al lado de barlovento
+ Esfuerzo debido al viento
- Esf. debido a presión ext.
- Esfuerzo debido al peso
Al
-
lado de sotavento
Esfuerzo debido al viento
Esf. debido a presión ext.
Esfuerzo debido al peso
Los signos positivos denotan tensión y los negativos compresión. La suma de los esfuerzos indica si es más importante la tensión o la compresión.
Se supone que las cargas de viento y de sismo no ocurren simultáneamente, por lo que la torre
debe diseñarse ya sea por viento o por sismo, con la carga que sea mayor de las dos.
El esfuerzo tlexionante ocasionado por la excentricidad debe combinarse con los esfuerzos resultantes de la carga por viento o por sismo.
Los esfuerzos deben calcularse en las posiciones siguientes:
1.
2.
3.
4.
En
En
En
En
la parte inferior de la torre
la junta del faldón con la cabeza
la junta de la cabeza inferior con el casco
donde cambia el diámetro o el espesor del recipiente
Deben examinarse además los esfuerzos en las condiciones siguientes:
1. Durante el armado o el desmantelamiento
2. Durante la prueba
3. Durante la operación
En estas diferentes situaciones son diferentes tanto el peso del recipiente como las condiciones de
esfuerzo. Por otra parte, durante la erección o el desmantelamiento el recipiente no está sujeto a
presión interna ni externa.
Para analizar la resistencia de las torres altas bajo diversas condiciones de carga en este Manual, se ha aplicado la teoria del esfuerzo máximo.
r
68
COMBINACION DE ESFUERZOS (cont.)
El momento flexionante debido al viento disminuye de la parte inferior a la superior de
la torre, por lo cual, el espesor de la placa también puede disminuir proporcionalmente.
La Tabla A y la Figura B son auxiliares convenientes para determinar la distancia
medida desde la parte superior de la torre, para la cual es adecuado un cierto espesor.
0.5
1.0
1.8
0.53
tw/t p
m
tw/t p
m
0.6
0.91
1.9
0.51
-
0.0
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
0.74
2.4
0.46
1.0
0.71
2.6
0.44
1.1
1.2 1.3
0.67 0.64 0.62
2.8 3.0 3.3
0.42 0.41 0.39
1.5
0.58
4.0
0.35
1.6
0.56
4.5
0.33
1.7
0.54
5.0
0.32
La figura B muestra el diagrama de momentos de una torre
sujeta a presión del viento. La figura también puede usarse
para seleccionar el espesor de placa apropiado a diferentes
alturas.
~
EJEMPLO:
A la altura de 0.71 H el espesor requerido es
igual a 0.5 veces el espesor requerido en la parte inferior.
r\
\
Si el espesor requerido es:
r\
'\
~
"'1\.
"-
"1'
por presión interna, t
=
·
por carga de Viento,
tpw
=
requerido en la parte inf.
t 12 + t
=
a fa altur; 0.71 H
0.5 x 0.750
=
espesor por presión
interna t/2
=
espesor requerido a 0.71 H=
0.9+--+-+--+--l-+--+-r--f'oo<:~-+
-
1.4
0.60
3.6
0.37
Como el esfuerzo longitudinal debido a la presión interna equivale a
la mitad del esfuerzo circunferencial, la mitad del espesor de pared
requerido por presión interna está disponible para resistir la fuerza
flexionante del viento. Por medio de la Tabla A, usando el factor m,
puede determinarse la distancia X, medida desde la línea de tangencia superior, dentro de la cual el espesor calculado por presión interna es satisfactorio también para resistir la presión del viento.
X = Hxm
t p = Espesor requerido por presión interna (Tensión del aro), pulg
t w = Espesor requerido por presión del vienlo en la junta de la cabeza inferior al casco, pulg.
t p = 0.233 pulg, t w = 0.644 pulg; tw/t p = 0.644/0.233 = 2.7
H = 100 pies
De la tabla, m = 0.43 y X = mH = 0.43 x 100 = 43 pies
EJEMPLO:
0.1
0.8
0.79
2.2
0.48
TABLA A, VALORES DEL FACTOR m
><
-
0.7
0.84
2.0
0.50
1.0 +--+_......-+---+-+--+.....-+---+-.........
0.1 0.2 0.3 0.40.50.6 0.70.80.9 1.0
Relación del espesor de placa que se requiere
en el fondo (t/2 + tJ al espesor que se requiere a la altura considerada.
Fig. B
0.250 pulg
0.625 pulg
0.750 pulg
0.375 pulg
0.125 pulg
0.500 pulg
69
DISEÑO DE TORRES ALTAS
EJEMPLO - A
Espesor requerido de un casco cilindrico bajo presión interna y carga de viento.
2 ' _6"
~
.....
<;)
ce
<1'
11
:c
<1'
N
-
.=
CONDICIONES DE DISEÑO
D = 2'-0", diámetro interior del recipiente
DI = 2'-6", ancho de la torre con aislamiento, etc.
E = 0.85, eficiencia de las juntas soldadas
H = 48'-0", longitud de la torre
h T = 4'-0", distancia de la base de la cabeza inferior a la
junta con el casco
P = 250 lb/pulg2, presión interna
P w = 30 lb/pie2, presión del viento
R = 12 pulg, radio interior del recipiente
S = 13750 Ib/pulg2, valor de esfuerzo del material, SA
285 C, a una temperatura de 200°F
V = Fuerza cortante total, lb
No se considera margen por corrosión.
Espesor minimo requerido por presión interna, considerando la resistencia de las
costuras largas:
PR
250x 12
3,000
t = SE-0.6P = 13,750xO.85-0.6x250 = 11,538 = 0.260 pulg
Espesor mínimo requerido por presión interna, considerando la resistencia de las
costuras circunferenciales:
PR
250x 12
3,000
t = 2SE + OAP = 2xI3.750xO.85+0Ax250 = 23,475 = 0.128 pulg
Espesor requerido por flexión longitudinal debida a la presión del viento. Momento
en la base (M):
Pw x Di X H = V X hl = M
30 x 2.5 x 48 = 3,600 x 24 = 86,400 pies-libra
Momento en la costura inferior (M T)
MT = M-hT (V-0.5 Pw Di hT) = 86,400-4 (3,600-0.5x30x2.5x4)
= 86,400 - 13,800 = 72,600 pies-libra = 72,6OOx 12 = 871,200 pulg-lb
Espesor requerido:
MT
t - R2 'Ir SE
=
871,200
871,200
1
12 2 x3.14x 13,750xO.85 - 5,287,523 = 0.165pug
Espesor requerido calculado con la resistencia de la costura circunferencial inferior:
Por presión de viento 0.165 pulg
Este es mayor que el espesor calculado con la
Por presión interna 0.128 pulg
resistencia de la costura longitudinal, por lo
TOTAL 0":"29j
tanto este espesor mínimo de 0.293 pulg es el
que deberá usarse.
Para recipientes simples en los que el momento debido al viento es pequeño, el cálculo anterior es
satisfactorio. En los recipientes sujetos a cargas mayores puede ser necesario un examen más cuidadoso que incluya aspectos económicos. Ver la página 74 para el diseño de faldón, base y pernos de
anclaje.
r
70
DISEÑO DE TORRES ALTAS
EJEMPLO B
Espesor requerido del casco cilíndrico bajo cargas combinadas de presión interna,
viento y peso de la torre.
o
3'· 6"
NIs1
~
DATOS DE DISEÑO
-r-_/
-
-'S~
o "e:
Plataforma
"o ..
... E
&j¡
~ ~
o
",,,,
o
~
o
'O
.,.
~!""
•
..c
--
-
= 3'-0", diámetro interior
3'-6", ancho del recipiente con aislamiento, margen por tuberias, etc.
E = 0.85, eficiencia de las juntas soldadas
hT = 4'-0", distancia de la base a la junta de la cabeza inferior y el
casco
H = 100'-0", longitud de la torre
P = 150 Ib/pulg2 , presión interna
P W = 30 Ib/pie2, presión del viento
R = 18 pulg, radio interior del recipiente
S = 13750 Ib/pulg2, valor de esfuerzo del material, SA-285 C, a
200°F de temperatura
V = Fuerza cortante total, lb
Cabeza: 2: I elíptica sin costura
Cm = Circunferencia del casco sobre el diámetro medio, pulg
(No se requiere margen por corrosión)
-
.g ..
o
D
DI
'"
"
..c
=
Mínimo espesor requerido por presión interna, considerando la resistencia de la cos-,
tura longitudinal del casco.
t =
PR
=
150 x 18
_,
SEl'
, - 0._33pulg.UsarplacadeO.25pulg
0.6
13,7)0 x 0.85 - 0.6 x 150
Espesor mínimo requerido por presión interna, considerando la resistencia de la costura circunferencial del casco.
t
=
PR
2SE + OAP
=
=
150 x 18
2 x 13,750 x 0.85 + OA x 150
0.1 15 pulg
J;:spesor mínimo requerido para la cabeza
t
=
PD
2 SE - 0.2P
=
150 x 36
2 x 13,750 xO.85- 0.2 x 150
Carga del viento P w x DI X H
Recipiente
30 x 3.5 x 100
Plataforma
30 x 8 pies lino
Escalera
30 x 98 pies lino
Fuerza cortante total V
=
0.231 pulg
V X hl = M
=
= 10,500 x 50 = 525,000
240 x 96= 23,040
=
= 2,940 x 49 = 144,060
= 13,680
M= 692,100 pies-lb momento en la base
Momento en la costura de la cabeza inferior (M T)
MT = M-hT (V-0.5PwOlhT) = 692,100-4 (I3680--0.5x30x3.5x4)
=
t
12MT =
12 x 638,220
=
R2 1T SE
18 2 x 3.14 x 13,750 x 0.85
= 638.220 pies-lb
7,658,640 =
11,896,425
0.644
Por presión int.
Pruebe con placa de 0.750 pulg para los cuerpos inferiores
0.115
0.759 pulg
I
71
EJEMPLO B (CONT.)
r""'l
-
o
<:>
~
M
'"
o
-
r--
o
o
<:>
~
N
....
r-<:>
'"o
o
~
M
<:>
~
....
'"
o
-
-
~_
.
---
El cálculo preliminar del espesor de pared requerido indica
que en la parte inferior se requiere placa de aproximadamente 0.75 pulg, para soportar la carga del viento y la presión interna, mientras que en la parte superior la carga del viento no
es factor de importancia y para la presión interna (tensión de
aro) es satisfactoria la placa de 0.25 pulg solamente. Por razones económicas es aconsejable usar diferentes espesores de
placa a distintas alturas de la torre.
El espesor requerido por tensión de aro (0.25 pulg) es suficiente también para resistir la carga de viento a una cierta distancia medida hacia abajo desde la parte superior.
Hállese esta distancia (X) de la tabla A, página 68.
tw/tp = 0.233/0.644 = 2.7 entonces X = 0.43 x H = 43 pies.
En el diagrama B, página 68, puede hallarse el espesor requerido y la longitud de las secciones intermedias del casco.
Usando placas de 8 pies de ancho, el recipiente puede construirse con:
(5) anillos de 8 pies de ancho y 0.25 pulg de espesor
(4) anillos de 8 pies de ancho y 0.50 pulg de espesor
(3) anillos de 8 pies de ancho yO. 75 pulg de espesor
Total
PESO DE LA TORRE
(Ver tablas al comienzo de la página 361)
Casco 40 x 97
3880
Faldón 4 x 195
32 x 195
6240
Anillo de la base
24 x 294
7056
Anillo de anclaje
Cabeza supo 0.3125 nomo
160
Orejas de anclaje
inf. 0.8125nom.
393
800
Placas interiores
+6%
110
Soportes de artesas
220
Anillos aislantes
Redondeado
900
Registro
19759
Equipos
1184
+6%
Aislamiento
20943 lb.
Plataforma
Redondeado
21,000
Escalera
Tuberías
PESO TOTAL DEL ARMADO 33.000 lb.
Artesas
Liquido de operación
+ Peso del armado
600
2400
3000 lb.
33,000 lb.
PESO TOTAL DE OPERACION 36.000 lb.
Agua de prueba
+ Peso del armado
42,000 lb.
33,000 lb.
PESO TOTAL DE PRUEBA: 75,000 lb.
Para el peso del contenido de agua, ver página 402.
40 pies
32 pies
24 pies
96 pies
780
no
260
120
1880
113
1993
2000 lb.
4600
1160
2800
1400
9960
Redondeado 10.000 lb.
,
72
EJEMPLO B (CONT.)
Verificación de los esfuerzos con los espesores de placa del cálculo preliminar:
Esfuerzo en el casco en la junta de la cabeza inferior al casco:
Espesor de la placa 0.75 pulg
PD 150x36.75
1837 Ib/pulg 2
Esfuerzo debido a presión interna S =-=
=
4xO.75
4t
2
S = 12MT = 12x638.22ü
= 9,632 Ib/pulg
Esfuerzo debido al viento
R2 1T t 18.375 2 x3.14xO.75
Esfuerzo debido al peso,
W
31,000
358 Ib/pulg 2
S=--=
=
ya montada
Cm t
115.5xO.75
W
34,000
en operación
S=-- =
=
392 Ib/pulg 2
Cm t
115.5xO.75
COMBINACION DE ESFUERZOS
LADO DE SOTAVENTO
LADO DE BARLOVENTO
EN CONDlCION DE VACIO (DEL ARMADO)
Esfuerzo debido al viento + 9,640
Esfuerzo debido al peso 358
IEsfuerzo debido al viento- 9,640
IEsfuerzo debido al peso 358
- 9,9981b/pulg 2
+ 9,282lb/pulg
(No hay preso int. durante el montaje)
EN CONDlCION DE OPERACION
Esf. debido a la presión interna + 1,837
Esfuerzo debido al viento- 9,640
392
Esfuerzo debido al viento + 9,640
Esfuerlo debido al peso --10,032
+ 11,477
Esfuerzo debido a la
Esfuerzo debido al peso
392
+ 1,837
Streinterna
+ 11,085 Ib/pulg 2
- 8,195 Ib/pulg
El esfuerzo a la tensión de 11 ,085 Ib/pul~ en operación en el lado de barlovento es el
mayor. El esfuerzo permitido para el material de la placa, con 0.85 de eficiencia de
junta es de 11687.5 Ib/pulgl. En consecuencia, el espesor de placa seleccionado de
0.75 pulg para la parte inferior del recipiente es satisfactorio.
Esfuerzo en el casco a 72 pies de la parte superior de la torre.
.t"""'\.
Espesor de placa 0.50 pulg
Esfuerzo debido al viento.
X
Pw X VI X X = V x~ = Mx
~
él,
Casco
30 x 3.5 x 72 = 7,560 x 6 = 272,160
él
Plataforma 30 x 8 pies Iin. = 240x68= 16,320
N
o
él,
rél
Escalera
30 x 70 pies lin. = 2,100 x 35 = 73,500
11
rOc
\O
Momento total M,
= 361,980pies-libra
><
12 Mx
12x3 61,980
8,303 Ib/pulg 2
S =
=
=
R2 1T t
18.25 2 x3.14xO.5 O
Esfuerzo debido a presión interna
1,837
(Como se calculó previamente)
Total 10,140 lb/pulgl
U
~
,
~==
El cálculo de los esfuerzos en la cabeza inferior demuestra que los esfuerzos en operación, en el lado de barlovento son los mayores y que el efecto delleeso es insignificante. Por tanto, sin hacer más cálculos puede verse que el esfuerzo e tensión de 10,142
Ib/pulgl no sobrepasa al esfuerzo permitido de 1l,687Ib/pulgl. En consecuencia, es
satisfactorio el espesor de placa seleccionado de 0.50 pulg.
73
EJEMPLO B (CONT.)
Esfuerzo en el casco a 40 pies de la parte superior de la torre. Espesor de placa 0.25 pulg.
Esfuerzo debido al viento.
,......,
r--
o
'O
o
11
00
...,
v
Pw
........
r--I'"
o
':o
...,
><
DI
x
X
=
V
X
x-= Mx
2
Recipiente 30 x 3.5 x 40 = 4,200 x 20 = 84,000
8,640
Plataforma 30 x 8 pies lino
240 x 36 =
Escalera
30 x 38 pies lin.
1,140 x 19 = 21,660
Momento total Mx
= 114,300pies-libra
S
1:::=
x
=
12M x
12 x 114300
~- 18.125 2 x 3.14 x 0.25
Esfuerzo debido a la presión interna
(como se calculó previamente)
Total
= 5,316 Ib/pulg 2
1,837 Ib/pulg 2
7,153 Ib/pulg 2
La placa de 0.25 pulg de espesor para el casco a 40 pies de distancia de la parte superior de la torre es satisfactoria. No se requiere hacer más cálculos por la razón antes
mencionada.
_1
_
74
DISEÑO DEL SOPORTE DEL FALDON
Un faldón es el soporte de uso más frecuente y el más satisfactorio para los recipientes verticales. Se une por soldadura continua a la cabeza y por lo general, el tamailo
requerido de esta soldadura determina el espesor del faldón.
Las figuras A y B muestran el tipo más común de sujeción de faldón a cabeza. Para
el cálculo del tamailo de soldadura requerido pueden usarse los valores de eficiencia
de junta dados por el Código (UW 12).
FORMULA
A
D
E
=
=
MT =
R =
~~---------~ S =
t
=
W =
NOTACIONES
Diámetro exterior del faldón, pulg
Eficiencia de la junta del faldón a la cabeza (0.6 para soldadura
a tope, Fig. A, 0.45 para soldadura a traslape, Fig. B)
Momento en la junta del faldón a la cabeza, pies-libra
Radio exterior del faldón, pulg
Valor de esfuerzo del material de la cabeza o del faldón, el que
sea menor, Ib/pulgl
Espesor requerido del faldón, pulg
Peso de la torre arriba del faldón hasta la junta de la cabeza, en
operación
NOTA: Usando un faldón muy alto, pueden regir los esfuerzos en la
base. Para calcular el espesor requerido del faldón, puede usarse en
este caso la fórmula anterior. Deben tomarse en cuenta el momento
y el peso en la base y la eficiencia de la junt¡¡ será de 1.0.
EJEMPLO
Dado el mismo recipiente
,del Ejemplo B.
Determinar el espesor requerido
del faldón.
D = 37.5 pulg
E = 0.60 para junta a tope Por viento
12 MT
M T = 638,220 pies-libra
R = 18.75 pulg
t = R2 1f' SE
18,000· valor de esfuerzo
S
Por peso
de la placa SA-285-C
W
W
31,000 lb
t = Dx3.14xSE
12x 638,220
18.752x3.14x 18,000 xO.6 = 0.642pulg
31,000
37.5x3.14x 18,OOOxO.6 = O.024pulg
TOTAL
= O.666pulg
Usar placa de 11/16" de espesor para el faldón.
·Para uso estructural.
REFERENCIAS: Los esfuerzos térmicos se examinan en las siguientes publicaciones: Brownell, Lloyd E., y Young, Edwin, H., "Process Equipment Design", Jolm Wiley and Sons,
Inc., 1959. Weil, N. A. Y J. J. Murphy, "Design and Analysis of Welded Pressure Vessel Skirt
Supports. Transacciones de la ASME sobre Ingenieria Industrial para la Industria, Vol. 82,
Ser. B., febrero de 1960.
75
DISEÑO DE PERNOS DE ANCLAJE
Los recipientes verticales, las chimeneas y las torres deben anclarse a la cimentación
de concreto, a patines o a otra armazón estructural por medio de pernos de anclaje y
anillo de la base (portante).
Número de pernos de anclaje. Los pernos de anclaje deben instalarse en múltiplos de
cuatro y para torres altas es preferible instalar un mínimo de ocho pernos.
Espaciamiento de los tornillos de anclaje. En una cimentación de concreto, la capacidad de anclaje de pernos demasiado próximos es reducida. Es aconsejable situar los
pernos a distancias no menores de 18 pulgadas. Para mantener esta separación, en el
caso de recipientes de diámetro pequefio, puede ser necesario agrandar el círculo localización de los pernos usando un faldón cónico o un anillo de base más ancho con
placas angulares de refuerzo.
Diámetro de los pernos de anclaje. Al calcular el tamai\o de los pernos que se requieren sólo debe tomarse en consideración el área comprendida dentro del fondo o raíz
de los hilos. Las áreas de los pernos en la raíz se indican abajo en la Tabla A. Como
margen por corrosión debe aumentarse un octavo de pulgada al diámetro calculado
de los pernos.
En las páginas que siguen se describen para los pernos de anclaje y para el disefio de
la base:
l. Un método aproximado que puede ser satisfactorio en muchos casos...
2. Un método que requiere de un análisis más profundo cuando las condIcIones de
carga y otras circunstancias lo hacen necesario.
cu
13 12
TABLA A
Tamaño An.~a \,.'11 la
del
raíl del p~rperno
no, pulg l
~
%
%
%
1
1;/g
IX
1%
1~
1%
1%
1%
2
2X
2Y2
2~i
3
0.1 ::!6
O::!O::!
0.30::!
0.419
0.551
0.693
0.890
1.054
1.::!94
1.515
1.744
::!.049
::!.300
3.0::!O
3.715
4.618
5.6::!1
Dil11~I1Siúl1.
12
7/8
1
1-1/8
1-1/4
1-3/8
1-1/2
1-3/4
1-7/8
2
2-1/8
2-1/4
2-3/8
2-1/2
2-3/4
3-1/1 f
3-3/8
3-5/8
TABLA B
NUMERO DE PERNOS DE ANCLAJE
Diámetro del círculo
base de pernos, pulg
pulg
24 a
42 a
60 a
84 a
108 a
132 a
IJ
5/8
3/4
13/16
15/16
1-1/16
1-1/8
1-1/4
1-3/8
1-1/2
1-5/8
1-3/4
1-7/8
2
2-1/4
2-3/8
2-5/8
2-7/8
* Para pernos con rosca estándar.
36
54
78
102
126
144
Número de
especi ficación
SA
SA
SA
SA
SA
3::!5
1<)3
193
193
193
B 7
B 16
B 7
BI6
Minimo
Máximo
4
8
12
I::!
16
20
4
8
12
16
20
::!4
Diámetro, pulg
Todos los diámetros
2y,ymenores
2 V, Y menores
Másde2V, hasta4incl.
Másde2Y,hasta4incl.
15.000
18,000
18,000
16.000
15,700
....
76
DISEÑO DE PERNOS DE ANCLAJE
(Método aproximado)
Un método simple para el diseño de los pernos de anclaje consiste en suponer un
anillo continuo de diámetro igual al del círculo de los pernos.
El área requerida de los pernos se calcula para la condición de torre vacía.
FORMULAS
Tensión máxima,
Ib/pulg
Area requerida de un
perno, pulgl
BA
B A = TCH
SHN
Esfuerzo en el perno
ancla, Ib/pulgl
SB
TC H
SH = B A N
T- 12M _ W
- AH
CH
T
NOTACION
As
Ca
M
N
Sa
W
= Area dentro del círculo de pernos, pulgl
Circunferencia del círculo de los pernos, pulg
Momento en la base debido a viento o sismo, pies-libra
Número de pernos de anclaje
Máximo esfuerzo permitido por el material de los tornillos, Ib/pulgl
= Peso del recipiente durante la instalación, libra
=
=
=
=
EJEMPLO
Dádo el círculo de pernos = 30
pulg, se tiene:
A~
Ca
M
N
W
Sa
N
= 707 pulg2
= 94 pulg
= 86400 pies-libra
= Número de pernos de anclaje
= 6000 lb durante la erección
= 15000 Ib/pulgl, máximo
esfuerzo permitido del material
de los pernos de anclaje
= 4 pernos (ver tabla B de la
página anterior)
Determinar el tamaño y número de pernos de
anclaje requeridos:
T =
.
12x86.400 ~OOO
707
- ~ = 1,402 Ib/pulg. 1m.
l,402x94
2
BA = 15,OOOx4 = 2.196 pulg
De la tabla A, página 75, el área de la raíz de
un perno de 2" es 2.300 pulg2
Agregando 0.125 pulg por corrosión, usar:
4 tornillos de 2 V4 " •
Verificación del esfuerzo en los pernos de anclaje:
1;402x94
2
SB = 2.300x4 = 14324 Ib/pulg
Como el máximo esfuerzo permitido es 15,000
Ib/pulg2 , el número y tamaño de los pernos
seleccionados es satisfactorio.
77
DISEÑO DEL ANILLO DE LA BASE
(Método .aproximado)
Las fórmulas que siguen están basadas en las consideraciones siguientes:
l. La superficie de asiento del anillo de la base debe ser suficientemente grande para
que la carga se distribuya uniformemente en la cimentación de concreto y no se rebase asi la capacidad de carga de ésta.
2. El espesor del anillo de la base debe resistir el esfuerzo tlexionante inducido por
viento o por sismo.
-;-f-
1,"
mm.
11
~
_Di
FORMULAS
Compresión máxima,
Ib/pulg
p= 12M +!:!::
,
Ancho aproximado del
anillo de base, pulg
e,
A,
/ = f.,;
./.
Espesor aproximado del
anillo de base, pulg
/8
= 0.32/1
e.
Esfuerzo de apoyo o
SI = p,
resistente. lb/pulg2
AR
Esfuerzo tlexionante,
S _ 3 x Sil!
~-Do
2 - ---¡;;rIb/puli
'ÑOTACIOÑ
A R = Area del anillo de base = 0.7854 (D2 - 1)2), puli
AS = Area comprendida dentro del faldón, pulg2
C = Circunferencia sobre el D.E. del faldón, pulg
fh' = Carga segura de apoyo sobre el concreto, Ib/pulg2. Ver la tabla E, página 78
= Voladizo interior o exterior, el que sea mayor, pulg
/1
/2 /3 = Dimensiones según se ilustra en el esquema. (Para las dimensiones mínimas
véase la Tabla A, página 75)
M = Momento en la base debido a viento o sismo, pies-libra
W = Peso del recipiente durante la prueba o en operación, lb
EJEMPLO
Dados:
M = 86,400 pies-libra
fb = 500 Ib/pulg2 (de la
tabla E, página 78)
W = 7,500 lb en operación;
18,000 lb en prueba
Pernos de anclaje: 4 de 2- Y.i
pulg
D.E. del faldón 24.625 pulg
Entonces A = 476 pulg2
= 77 pulg
Determinar el ancho mínimo y el espesor del anillo
de base en operación.
Pe
= 12x86,400 + ?500 = 2,275
1
= 2,27 3 =4 ,5 46 pulg,
---=-;;,
c:
Ib/pulg
77
476
pero de la Tabla A, página
75, la dimensión mínima para
/2 = 2-% pulg y para /3 =
2- Y.i pulg, usar 61/2 pulg como
ancho del anillo de base.
t B = 0.32 x 5 = 1.60 pulg
Usar un anillo de base de 1-5/8" de espesor.
Verificación de los esfuerzos:
SI
= 2,273
x 77
574
= 305
Ib/pulg2
Esfuerzo de apoyo
S2
= 3x305x5 2 =
2
1.5
10,167 Ib/puli
Esfuerzo tlexionante
Con placa SA 285 C para el anillo de base, puede tomarse el "alor de 18,000 Ib/pulg 2 como esfuerzo permitido para fines estructurales. Por lo tanto, el ancho y el espesor del anillo de base
son satisfactorios.
Los esfuerzos dcbell vcrificarse también para la condición de prueba.
78
DISEÑO DE LOS PERNOS DE ANCLAJE Y EL ANILLO DE BASE
Cuando una torre está sujeta a carga de viento o sismo, en el lado de barlovento se
originan en el acero esfuerzos de tensión, y en el lado opuesto esfuerzos de compresión en la cimentación de concreto. Es obvio entonces que el área de los pernos de
anclaje y el área del anillo de base están relacionadas. Al aumentar el área de los pernos de anclaje, puede reducirse el área del anillo de base. Con el método de diseño
que se presenta aqui, puede determinarse el área mínima requerida de los pernos de
anclaje para un tamaño práctico del anillo de base. La resistencia del acero es diferente a la del concreto, por lo cual el eje neutro no coincide con la línea de centros del
faldón.
-1--
:§
~_.
~
~
Procedimiento de diseño:
f(,
I
l. Determine el valor de k
2. Calcule el tamaño y el número de pernos de anclaje
que se requieren. Ver la tabla B, página 75
3. Determine los diámetros interior y exterior del anillo
de base
4. Verifique los esfuerzos existentes en los pernos de anclaje y en la cimentación
5. Si la diferencia entre los esfuerzos permitidos y los
reales es demasiado grande, repita el cálculo
6. Calcule el espesor del anillo de base
7. Utilice placas angulares de refuerzo, silletas de anclaje o un anillo de compresión en caso necesario para
una mejor distribución de esfuerzos en el anillo de
base o en el faldón
le;; c~
:~ \
-+ 5 ~ t' +
~
Z ~.
i ~~!I'
i~
D- kD
W
kD
D
Sa~ nf
e
TABLA D
k
0.00
.05
.10
.15
.20
.25
.30
.35
.40
.45
.50
.55
.60
.65
.70
.75
.80
.85
.90
.95
1.00
TABLA F
Momento flexionan te por unidad de longitud de la
sección de una placa perpendicular a los ejes X y Y,
respectivamente. Usese el valor mayor, M, o My '
Valores de las constantes
en función de K
Cc
j
Ct
z
3.142
3.008
2.887
2.772
2.661
2.551
2.442
2.333
2.224
2.113
2.000
1.884
1.765
1.640
1.510
1.370
1.218
1.049
0.852
0.600
0.000
0.500
.490
.480
.469
.459
.448
.438
.427
.416
.404
.393
.381
.369
.357
.344
.331
.316
.302
.286
.270
.250
0.000
0.600
0.852
1.049
1.218
1.370
1.510
1.640
1.765
1.884
2.000
2.113
2.224
2.333
2.442
2.551
2.661
2.772
2.887
3.008
3.142
0.750
.760
.766
.771
.776
.779
.781
.783
.784
.785
.785
.785
.784
.783
.781
.779
.776
.771
.766
.760
.750
II;{
0.000
0.333
0.500
0.667
1.000
1.500
2.000
3.000
:lC
My
Mx
0.000
0.00781c b1
0.0293/, b 2
0.0558/, b1
0.09721c b1
0.123 1, b1
0.131 l,b 2
0.133 fc b1
0.133 fc b1
-
0.5oolcl!
0.428 Ic ¡¡
0.319fc 1I
0.227 fc ¡¡
- 0.119fc 11
-0.124fcb 1
- 0.125J,b1
-0.125fcb 1
- 0.125fcb 1
TABLA E
Propiedades de cuatro mezclas de concreto
Resist. máx. a los 28 días, 2000
lb/pulg2
Reslst. permitIda a
800
compr., f. Ib/pulg2
Larga de apoyo segura,
500
fb , Ib/pulg2
Factor n
15
NOTA:
Ver la notación en la página 79.
2500
3000
3750
1000
1200
1500
625
750
938
12
10
8
79
DISEÑO DE LOS PERNOS DE ANCLAJE Y EL ANILLO DE
BASE
FORMULAS
1"
Valor de la constante k, adímensional
k-
I
- I + (Sa/nI'h)
Mín.
11
I F.0t. W~~
t
I
1
b
+-.~[+--
~
11
t---~-t
I(
V/////A
W
b
r
S
Sa
W
Z
Area total requerida de pernos de
anclaje, 8 1, pulg2
Relación entre el esfuerzo decompresión
máximo permitido en el borde exterior
del anillo de base y en el círculo de los
pernos.
B - 2 l2M- Wzd
{ - 71
e,Sajd
f = ¡. 2kd + !
"
2kd
"h
' 2kd
f
·'·=·'2kd+!
r.
Carga de tensión en los pernos de
anclaje, F(, lb
F._ M - WzD
,jD
Esf. de tensión en los tornillos de
anclaje, Sa' Ib/pulg2
sa-_....fL
{,re,
Espesor de un anillo que tenga un área
igual a la de los pernos de anclaje, t,
p~g
•
Carga de compresión sobre el
concreto, Fe' lb
Esf. de compresión en el concreto,
en el círculo de los pernos, Feb , Ib/pulgZ
F,=F,+ W
,.
"h
=
Relación entre el esfuerzo de tensión
que obra en el acero y el de compresíón
que obra en el concreto.
F,
(l. + 11I.)/'c,
5"
=
n,t;
Espesor del anillo de base sin placas
angulares de refuerzo, t B, pulg
Espesor del anillo de base con placas
angulares de refuerzo, t B' pulg
IR=
16Mmáx
\'--S-
NOTACION
Distancia entre las placas angulares de refuerzo, medida sobre el arco del
círculo de los pernos, pulg
= Area por perno de anclaje, pulg2
= Constantes, ver la tabla D de la página 78
= Diámetro del círculo de los pernos de anclaje, pulg
= Diámetro del círculo de los pernos de anclaje, pies
= Esfuerzo de compresión en el concreto, en el borde.exterior del anillo de
base, Ib/pulg2
= Esfuerzo de compresión en el concreto, en el círculo de los pernos, Ib/pulg2
= Constante, ver la tabla D de la página 78
= I-t" pulg = ancho del anillo de base, pulg
= Momento en la base debido a viento o sismo, pies-libra
= M, o M" el que sea mayor. Ver la tabla F de la página 78
= Relación del módulo de elasticidad del acero al del concreto, E/E,.. Ver la
tabla E.
= radio del' círculo de ¡os perilos, pulg
= Esfuerzo de tensión en los pernos de anclaje, Ib/pulg2
= Valor del esfuerzo máximo permitido de la placa bas('. lb. pulg2
= Peso de la torre en la base, lb
= Constante. Ver la tabla D de la página 78
=
80
DISEÑO DE PERNOS DE ANCLAJE Y DEL ANILLO DE BASE
EJEMPLO
DETERMINAR:
El tamaño y número de
pernos de anclaje;
El ancho y el espesor del
anillo de base.
DATOS DE DISEÑO:
D = 5'-0", diámetro del círculo de los pernos de anclaje.
d = 60", diámetro del círculo de los pernos de anclaje.
n = 10, relación del módulo de elasticidad del acero
al del concreto (tabla E, página 78).
fe = 1,200 Ib/pulgZ, resistencia admisible del concreto
a compresión (tabla E, página 78).
S = 15,000 Ib/pulgZ, valor del esfuerzo admisible del
anillo de base.
S. = 18,000 Ib/pulgZ, esfuerzo de tensión admisible de
los pernos.
W = 36,000 lb, peso de la torre.
M = 692,100 pies-lb, momento en la base.
1 1 =6"
lB
'1
I
t
2"
I
f0f . w////ht
I
= 8" I
SOLUCION:
Supóngase un ancho de 8 pulg para el anillo de base y un esfuerzo de compresión en
el círculo de los pernos, f eb = 1,000 Ib/pulg2
Entonces, las constantes
k
I
I
tomadas de la tabla D son:
=
= 1+
18,000 = 0.35
= 1.640
Cc
nfcb
IOxI,OOO
<1 = 2.333
j
= 0.783
z
= 0.427
Compresión en el círculo de los pernos
I+l
feb = f
c
2kd
= 1,200
2kd+l
2xO.35x60 = Ib/pulg2
2xO.35x60+8
El Ib/pulgZ es un valor suficientemente cercano al valor
supuesto de f eb = 1,000
Ib/pulg2
Area requerida de los tornillos de anclaje
BI = 2 Tl'
12M-Wzd
C t Sajd
= 6.28 12x692,1 00-36,OOOx0.427x60 = 23.50 pulg2
2.333x 18,OOOxO. 783x60
Con 12 pernos de anclaje, el área requerida en el fondo de la rosca para un perno es
de 23.50/12 = 1.958 pulg.
De la tabla A, un perno de I 718 pulg de diámetro seria satisfactorio, pero aumentando 1/8 de pulg por corrosión: usar 12 pernos de anclaje de 2 pulg de diámetro.
Carga de tensión sobre los pernos de anclaje
F
t
= ~~ = 692,100-36,000x0.427x5 = 157.150 lb.
jO
0.783x5
Esfuerzos de tensión en los pernos de anclaje
Sa =
--5..... =
t s re t
157,150
=17960 Ib/pulgZ t s =
0.125x30x2.333
~
Tl'
d
23.50
3.14x60
= 0.125pulg
Carga de compresión sobre el concreto: /4 = 1 - t s = 8.0-0.125 = 7.875 pulg.
feb
=
193,150
= 430 Ib/pulg2
(7.875+IOxO.125) 30x·1.640
1
I
81
DISEÑO DE PERNOS DE ANCLAJE Y DEL ANILLO DE BASE
EJEMPLO (CONT.)
Verificación del valor de k que se calculó con los valores supuestos de feb = 1,000
Ib/pulg2 y Sa = 18,000
k = _--=-1-=-_
Sa
1+-n f cb
= 0.19
1 + 17,960
10x430
C c = 1.184
C t = 2.683
j = 0.775
z = 0.461
Ft
M-WzD = 692,1 00-36,000x0.461 x5
jD
0.775x5
Sa
--
Fc
Entonces, las constantes tomadas de la tabla D son:
Ft
157,192
ts r Ct
0.125 x 30 x 2.683
157,192 lb
15,624 Ib/pulg2.
Ft+W = 157,192+36,000= 193,192Ib.
193,192
596 Ib/pulg 2
(7.875+IOxO.125) 30x1.l84
Esfuerzo de compresión en los pernos de anclaje:
Sa
= nf c = 10 x 596 = 5,960 Ib/pulg2.
Esfuerzo de compresión en el concreto, en la orilla exterior del anillo de base:
fc = fcb ><
2 kd + I = 596>< 2 x 0.19 x 60 + 8 = 805 Ib/pulg2.
2kd
2 x 0.19 x 60
Espesor requerido del anillo de base
tB =
1¡-{3'fJS
/1
3 x 805
15,000
=6
=
6 pulg
2.406 pulg.
Para disminuir el espesor del anillo de base se usan placas angulares de refuerzo.
Usando 24 placas angulares, la distancia entre éstas es:
b = ~ = 7.85"
24
..!.l = _6_
b
= 0.764
7.85
de la tabla F:
M má ,
tll =
= My = 0.196 f c 1~ = 0.196 x 805 x 6 2 = 5680 Ib-pulg
6 x 5680 = 1.5076 pulg. Usar placa de base de 1 Y2 pulg de espesor.
15,000
82
SILLETAS DE PERNOS DE ANCLAJE PARA TORRES ALTAS
Las silletas se diseñan para la carga máxima que puede transmitirles el perno.
El tamaño del perno de anclaje se calcula como se describió en las páginas anteriores ..
Todas las aristas de contacto de las placas deben soldarse con soldadura de filete continuo. El tamaño del cateto de la soldadura de filete debe ser igual a la mitad del espesor
de la placa más delgada de la junta.
l' - O"
DIMENSIONES (pulgadas)
Diám. del
perno de
anclaje
l
JI/8
P/4
)3/8
P/2
15 /8
)3/4
)7/8
2
2 1/4
2 1/2
2 3/4
3
A
B
e
D
E
F
G
)3/4
)7/8
3
3
3
4
4
4
2 1/2
2 1/2
2 1/2
3
3
3
3 1/2
3 1/2
3 1/2
4
4
5
5
1/2
1/2
3/4
JI/4
)3/8
15 /8
17 /8
2
2 1/8
2 1/4
2 3/8
2 1/2
2 5 /8
2 3/4
3
3 1/4
3 1/2
3 3 /4
5
5
5
6
6
7
7
3/4
1/2
5/8
l
l
)1/2
15 /8
5/8
JI/4
JI/4
)7/8
5/8
3/4
3/4
3/4
JI/2
JI /2
)3/4
1
)3/4
l
2
2 1/2
2 1/2
JI /4
JI/4
)3/4
2
2 1/8
2 1/4
2 1/2
2 3 /4
3
3 1/4
JI/2
)3/4
2
2 1/8
2 1/4
2 3 /8
2 1/2
2 3 /4
3
3 1/4
3 1/2
Esta tabla se ha tomado del articulo "Short Cuts to Anchor Bolting and Basc Ring Si/ing" publicado pOI
A.D. Scheiman en Petroleum Refiner, junio de 1963.
»
84
ESFUERZOS EN
RECIPIENTES HORIZONTALES GRANDES
SOPORTADOS POR SILLETAS
Los métodos de diseño de los soportes para recipientes horizontales se basan en el análisis presentado
en 1951 por L. P. Zick. La ASME publicó el trabajo de Zick (Pressure Vessel and Piping Design) como práctica recomendada. La norma 2510 de API hace referencia también al análisis de Zick. La
norma británica 1515 adoptó este método con ligeras modificaciones y mayor refinamiento. El trabajo de Zick se ha usado también en diferentes estudios publicados en libros y en revistas técnicas.
El método de diseño de este Manual se basa en el análisis revisado que se ha mencionado.
(Pressure Vessel and Piping; Design and Analysis, ASME, 1972)
Un recipiente horizontal montado sobre soportes de silleta actúa como una viga, con las siguientes diferencias:
l. Las condiciones de carga son diferentes para el recipiente total o parcialmente lleno.
2. Los esfuerzos sobre el recipiente varían según el ángulo formado por las silletas.
3. La carga del recipiente sólo se combina con las demás cargas.
CARGAS:
l. Reacción de las silletas. La práctica recomendada es diseñar el recipiente para una carga
completa de agua por lo menos.
2. Presión interna. Como el esfuerzo longitudinal sobre el recipiente es de la mitad del esfuerzo
circunferencial, la mitad del espesor de la placa que se usa es suficiente para resistir la carga
del peso.
3. Presión externa. Si el recipiente para vacío completo no se diseña por considerar que el
vacío ocurriría sólo ocasionalmente, debe instalarse una válvula de alivio de vacío, especialmente cuando la descarga del recipiente esté conectada a una bomba.
4. Carga de viento. Los recipientes largos con relaciones pequeñas tlr están sujetos a deformación por presión del viento. Según Zick "la experiencia indica que un recipiente diseñado
para presión externa de llb/pulgZ puede resistir satisfactoriamente las cargas externas que se
presenten en el servicio normal".
5. Cargas de impacto. La experiencia demuestra que, durante el embarque, se producen
cargas de impacto difícilmente estimables que pueden dañar los recipientes. Al diseñar el
ancho de las silletas y los tamaños de las soldaduras, debe tomarse en cuenta esta circunstancia.
+
85
UBICACION DE LAS SILLETAS
Desde los puntos de vista estático y económico, se prefiere el uso de dos silletas únicamente a
diferencia del sistema de varios soportes, y esto es válido aun cuando sea necesario usar anillos
atiesadores. La ubicación de las silletas la determina a veces la situación de aberturas, resumideros, etc., en el fondo del recipiente. Si no es tal el caso, las silletas pueden situarse en los
puntos estáticamente óptimos. Los recipientes de pared delgada y diámetro grande se soportan mejor cerca de las cabeceras, para utilizar el efecto atiesador de las mismas. Respecto a los
recipientes largos de pared gruesa, se aconseja soportarlos en donde el esfuerzo flexionante
máximo longitudinal sobre las silletas sea casi igual al esfuerzo sobre la mitad del claro. Este
punto varía con el ángulo de contacto de las silletas. La distancia entre la línea tangente a la
cabeza y la silleta, en ningún caso debe ser mayor de 0.2 veces la longitud del recipiente, (L).
Angulo de contacto fJ
El ángulo de contacto mínimo sugerido por el Código ASME es de 1200 , excepto para recipientes muy pequeños. (Apéndice al Código 0-6) Para cilindros sin atiesamiento sujetos a presión externa, el ángulo de contacto está limitado a 120 0 por las normas ASME. (UO-29).
Los recipientes soportados por silletas están sujetos a:
1. Esfuerzo flexionante longitudinal
2. Esfuerzo cortante tangencial
3. Esfuerzo circunferencial
86
ESFUERZOS EN RECIPIENTES CON DOS SILLETAS
NOTAClON:
Todas las dimensiones en pulgadas
Q
~ Carga sobre una silleta. lb
R = Radio del ¡,;asco
S ~ Esfuerzo, Ib/pulg'
t ~ Espe;or de pared deka'C'O
•. ~ Espesor de pared de las ca·
bezas (sin mar¡¡en por
corrosión)
K = Constante. ver página 88
B
o
~
..e
¡r¡
:f¿
"O"
e e
V)
O
,..;¡
IS
:z
O
8
oC/l0<:
««
NC/l
W~
al 1-
««
Uz
0<:OC/l
c..O
OU
OC/l
««
C/lU
wO
¡::C/l
«o
0...1
U=
S ««
C/lZ
U
,..;¡
-8 ......
U
~~C'J
"~
:=CIl-..
;$
c..:~~
:a~ ~
e l5.
FORMULAS
Esfuerzo máximo permilido
¡iJ
_u
1---
= Angulo de contacto de
la sillela, grados
Q
QA(_I- ~+ R2;~)
EN LAS
SILLETAS
(Tensión en
parle Sup.,
compresión
en la inf.)
1+
S =+
4H
3L
* KR2 t s
I
·Ver nota en la página 87
I----+---'..:.:...=:::..::::..:===..:.:...-------i
EN LA
MITAD
DEL
CLARO
(Tensión en
. parle ¡nf.,
A la tensión. la suma de S, y el esfuerzo debido a
la presión interna. (PRI2U. no debe ser mayor
que el esfuerzo permitido del malerial del casco
multiplicado por la eficiencia de la costura circunferencial.
A compresión. el esfuerzo debido a la presión
interna menos S,. no debe ser mayor que la mitad del punto de fiuencia a compresión del malerial o que el valor dado por:
s, <' (~){t/R)[2
compresión
- (2/J)(IOO)(t/R)]
en la sup.)
)
ENEL
CASCO
~---+------------------i S, no debe exceder en más de 0.8 veces el esfuer~ ~~~
~ ~
_ K3 Q ( L - 2A)
zo permitido del material del recipienle.
ENEL
~f~ CASCO
S2 - RtS L + 413 H
~
~
U
O
~
~
.
.
<U
<UN
~iii:
.5 VII
-8<
"Q,
~
EN LA
CABEZA
1-:==;;;-+--------------;
ESFUER·
O<:
i
U
O<:
oc
«CIl
«~
Z
Q
_JK 6 Q
2t~
EN EL
CUERNO ~--------------t
DE LA
SILUETA
4-
V ¡¡;
NOTA: Aplique la fórmula con el fa~lor K, si
no se usa anillo o si los anillos están ~er~anos a
la silleta. Aplique la fórmula con el factor K, si
se usa un anillo en el plano de la silleta.
Rth
3
s -_
oc
3~
S = Ks Q
ZO ADICIONAL
EN LA
CABEZA
¡¡;
1\11 O<:
~
S, más el esfuerzo debido a la presión interna no
debe exceder en más de 1.25 veces el esfuerzo a
tensión' permitido para el material de la ~abeza.
S =K4 Q
2
Rt s
ENEL
CASCO
N
"
"
,;g
.o
4ts(b+1.5~)
S. no debe ser mayor de 1.50 veces el valor de esfuerzo a la tensión permitido del malerial del
casco.
Ss
...1
no debe ser mayor de 0.5 veces el pI' nlo de
I-....-t----+---------------; fiuencia a compresión del material del
O
"O
~
~.S ~
elU " '" "
« ...
'''::: O"'::
EN LA
PARTE
INF. DE LA
SILLETA
~asco.
87
ESFUERZOS EN RECIPIENTES CON DOS SILLETAS
NOTAS:
Los valores positivos indican esfuerzos de tensión y los negativos de compresión.
E
= Módulo de elasticidad del material del casco o del anillo de atiesamiento, lb/pulg~
El esfuerzo flexionante máximo SI puede ser de tensión o de compresión. Al calcular el esfuerzo
de tensión, en la fórmula para s,. deben usarse los valores de KI para el factor K.
Al calcular el esfuerzo de compresión, en la fórmula para SI deben usarse los valores de Ka para
el factor K.
Cuando el casco tiene atiesadores, K = 3.14 en la fórmula para 5\.
El esfuerzo de compresión no es factor de importancia en un recipieD:ede acero en el que t/R ~ 0.005,
Y el recipiente se diseña para soportar el máximo esfuerzo por presión interna.
Usar anillo atiesador si el esfuerzo s,. es mayor que el esfuerzo máximo permitido.
Si se usa placa de desgaste, en las fórmulas para S2 puede tomarse el espesor t, como la suma de
los espesores del casco y de la placa de desgaste, siempre que ésta llegue RilO pulgadas arriba
del cuerno de la silleta cerca de la cabeza y se extienda entre la silleta y un anillo atiesador adyacente.
En un casco no atiesado el esfuerzo cortante máximo ocurre en el cuerno de la silleta. Cuando
se aprovecha la rigidez de la cabeza para situar las silletas cerca de las cabezas, el esfuerzo cortante tangencial puede originar un esfuerzo adicional (S3) en las cabezas. Este esfuerzo debe sumarse al esfuerzo que obra en las cabezas debido a la presión interna.
Cuando se usan anillos atiesadores, el esfuerzo cortante máximo ocurre en el ecuador.
Si se usa placa de desgaste, en las fórmulas para S. puede tomarse el espesor t, como la suma
del espesor del casco y el de la placa de desgaste, y para t,2 puede tomarse el espesor del casco
elevado al cuadrado más el espesor de la placa de desgaste elevado al cuadrado, siempre que la
placa de desgaste se extienda RIlO pulgadas arriba del cuerno de la silleta, y que A s Rl2. El
esfuerzo circunferencial combinado sobre el borde superior de la placa de desgaste debe verificarse.
Al verificar en este punto: t, = espesor del casco
b = ancho de la silleta
8 = ángulo central de la placa de desgaste, pero no mayor que el ángulo abarcado por la silleta más 12°.
Si se usa placa de desgaste, en las fórmulas para Ss puede tomarse el espesor t, como la suma del espesor
del casco y el de la placa de desgaste, siempre que el ancho de la placa de desgaste sea por lo menos igual
a b + 1.56 VRt:.
Si el casco no está atiesado, el esfuerzo máximo ocurre en el cuerno de la silleta. Este esfuerzo
no debe sumarse al esfuerzo por presión interna.
En un casco atiesado la máxima compresión de anillo ocurre en la parte inferior del casco. Utilice un
anillo atiesador si el esfuerzo flexionante circunferencial es mayor que el esfuerzo máximo pennitido.
88
ESFUERZOS EN RECIPIENTES HORIZONTALES APOYADOS EN DOS
SILLETAS
VALORES DE LA CONSTANTE K
(Para valores intermedios es necesario interpolar)
*K1 = 3.14 si el casco está atiesado por anillo o cabecera (A
ANGULO...!
DE
[cONTACTO K1*
e
120
122
124
126
128
130
132
134
136
138
140
142
144
146
148
150
152
154
156
158
160
162
164
166
168
170
172
174
176
178
180
0.335
0.345
0.355
0.366
0.376
0.387
0.398
0.409
0.420
0.432
0.443
0.455
0.467
0.480
0.492
0.505
0.518
0.531
0.544
0.557
0.571
0.585
0.599
0.613
0.627
0.642
0.657
0.672
0.687
0.702
0.718
K2
1.171
1.139
1.108
1.078
1.050
1.022
0.996
0.971
0.946
0.923
0.900
0.879
0.858
0.837
0.818
0.799
0.781
0.763
0.746
0.729
0.713
0.698
0.683
0.668
0.654
0.640
0.627
0.614
0.601
0.589
0.577
K3
0.319
Para
cualquier
ángulo
de contacto
8
I(¡
0.880
0.846
0.813
0.781
0.751
0.722
0.694
0.667
0.641
0.616
0.592
0.569
0.547
0.526
0.505
0.485
0.466
0.448
0.430
0.413
0.396
0.380
0.365
0.350
0.336
0.322
0.309
0.296
0.283
0.271
0.260
Ks
0.401
0.393
0.385
0.377
0.369
0.362
0.355
0.347
0.340
0.334
0.327
0.320
0.314
0.308
0.301
0.295
0.289
0.283
0.278
0.272
0.266
0.261
0.256
0.250
0.245
0.240
0.235
0.230
0.225
0.220
0.216
< RI2)
I
Kt.
Ver la
gráfica
de la
página
89
K7
0.760
0.753
0.746
0.739
0.732
0.726
0.720
0.714
0.708
0.702
0.697
0.692
0.687
0.682
0.678
0.673
0.669
0.665
0.661
0.657
0.654
0.650
0.647
0.643
0.640
0.637
0.635
0.632
0.629
0.627
0.624
Ks
0.603
0.618
0.634
0.651
0.669
0.689
0.705
0.722
0.740
0.759
0.780
0.796
0.813
0.831
0.853
0.876
0.894
0.913
0.933
0.954
0.976
0.994
1.013
1.033
1.054
1.079
1.097
1.116
1.137
1.158
1.183
...
89
ESFUERZOS EN GRANDES RECIPIENTES HORIZONTALES SOPORTADOS
POR DOS SILLETAS.
VALORES DE LA CONSTANTE K6
0.053
0.032
0.026 .•
0.022
0.017
·o~oi 1
0.01
'0:009
t-....::.¡~----~A
Q.09.ª·_........-l-+.J
"0.0064";'"...;....;.~.A
:0.OOS4.;.:-.-¡.....¡...,~
0.0044 ....-....i-I.....
.
-·----r~-!
I
i .
0:0
0.5
Ú
RELACION A/R
1.5
90
ESFUERZOS EN RECIPIEN E
RI
DES APOYADOS
EN DOS SILLETAS
EJEMPLOS DE ALC
Datos de diseño
A == 48 pulg, distancia de la línea de tangencia de la cabeza al centro de la silleta
b == 24 pulg, ancho de la silleta
H == 21 pulg, profundidad de la concavidad
de la cabeza
L == 960 pulg, longitud del recipiente, tangente a tan~ente
P == 250 lb/pulg , presión interna de diseño
Q == 300,000 lb, carga sobre una silleta
R == 60 pulg, radio exterior del casco
t, == 1.00 pulg, espesor del casco
== 120 grados, ángulo de contacto
Material del casco: placa SA 515-70
Valor de esfuerzo permitido: 17,500 lb/pulg2
Punto de cedencia: 38,000 lb/pulg 2
Eficiencia de junta: 0.85
e
ESFUERZO FLEXIONANTE LONGITUDINAL (SI)
Esfuerzo en las silletas
6O:":'4-~- x-=-21=:-:ro'- ~
8
1 - -:60- +2- --'x
300,000 x 48 1 - - - - - - - - 4 x 21
(
1 + 3 9ro
x
0.335 x ro 2 x 1
522
== lb/pulg2
Esfuerzo a la mitad del claro
300,000 x 9ro
1+ 2
602 - 2I2
)
960,2 _ 4 x 48
4 x 21
( 1 +---'-":"'::'=-3; 9ro
4
3.14 x 60
PR
960
x 1
== 4959
lb/pulg2
250 x 60
2XT == 7500 lb/pulg2
s
Suma de los esfuerzos de tensión: 4959 + 7500 == 12,549 lb/pulg2
La suma no es mayor que el valor del esfuerzo en la costura circunferencial: 17,500 x
0.85 == 14,875 lb/pulg 2
Esfuerzo debido a la presión interna:
T
==
El esfuerzo de compresión no es factor, en vista de que tlR
> 0.005;
1/60 == 0.017
91
ESFUERZOS EN RECIPIENTES HORIZONTALES GRANDES APOYADOS
EN DOS SILLETAS
EJEMPLOS DE CALCULO (cant.)
ESFUERZO CORTANTE TANGENCIAL (Sz)
Como A (48)
> RI2 (6012),
la fórmula aplicable es:
Q(
S = K2
L - 2A ) = I.l71 x 300 000 ( 960 - 2 x 48 ) = 5 120 Ib/pulgZ
2
Rt, L + 4/3H
60 x 1
960 + 4/3 x 21
S, no es mayor que el valor de esfuerzo del material del casco multiplicado por 0.8;·
17 500 x 0.8 = 14000 Ib/pulgZ
ESFUERZO CIRCUNFERENCIAL
Esfuerzo en el cuerno de la silleta (S4)
Como L (960)
s =_
4
>
8R (480) Y A(48)
>
R/2 (60/2), la fórmula aplicable es:
Q
_ _lK_6 _Q
4's(b+l.56~)
2';
A/R = 48/60 = 0.8; K = 0.036 (de la gráfica)
.'14 =-
300 000
4 x 1 (24 + 1.56
v 60 xl)
3 x 0.036 x 300 000
2t
= -18279 Ib/pulgZ
S4 no es mayor que el valor de esfuerzo del material del cas':o multiplicado por 1.5:
17 500 x 1.5 = 26 250 Ib/pulgZ
Esfuerzo en la parte inferior del casco (Ss)
Ss
=-
Ss = _
K Q
7
----'---==
's (b +1.56YR,s)
0.760 x 300 000
=_6319Ib/pulgZ
1(24 + 1.56 v' 60 xl)
.-
Ss no es mayor que el punto de cedencia por compresión multiplicado por 0.5; 38000 X
0.5 = 19000 Ib/pulgZ
92
ANILLOS ATIESADORES PARA RECIPIENTES HORIZONTALES
GRANDES APOYADOS EN SILLETAS
Anillo
R
r~~--/\.
1I
rr'h
\
1I
J
I
11
Dog-
11i¡
I
Q
NOTACION.
A = Area de la sección transversal del anillo más
el área efectiva del casco, pulg2
I = Momento de inercia, pulg'
K = Constante, ver página 93
Q = Carga sobre una silleta, lb
R = Radio del casco, pulg
So = Esfuerzo máximo combinado, lb/pulgl
B = Angulo de contacto, grados
ESFUERZO MAXIMO
TIPO DE ANILLO
Esfuerzo
máximo
permitido
FORMULAS
~ \. Eje de la silleta
yelanillo ----;+-t r
~
~=t:
Anillo por dentro. Rige
la compresión en el
casco
S =_ K9 Q_K¡oQR
b
A
I/c
~
L!J Ir+1.5~
Anillo por fuera.
Esfuerzo en el casco
-TI
~~
W<l
Ir
~
-=±~
L1
Eje de la silleta
"'MUlo
.
r
tr+1.5~
K9 Q K¡ oQR
---~+----
A
I/c
Anillo por fuera.
Esfuerzo en la punta
del anillo
S =_ K 9 Q K10QR
Anillo por dentro.
Rige la compresión
en el casco
KqQ K
J oQR
S =----~---.
Anillo por fuera.
Esfuerzo en el
casco
_ KqQ K J oQR
S - - - - + -----
A
b
b
A
I/d
I/c
e
J-
-i
lE.] <l ~je de la s~leta
<-~-=l
2(tr+15WRt~)
~
~
B
b
Anillo por dentro.
Esfuerzo en la
punta del
anillo
Anillo por dentro.
Esfuerzo en el
casco
b
A
l/e
S =_K9Q + K10QR
b
A
I/c
g ~
"il ~
Ó 5
Oc: ~
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9 Q - K¡
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yelanillo ,.
S =-
Anillo por fuera.
Rige la compresión
en el casco
S =_K 9 Q - ~~q~
b
A
I/c
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l ~
Anillo por dentro.
Esfuerzo en el
casco
Anillo por dentro.
Esfuerzo en la
punta del
anillo
S __ K 9 Q
b-
A +
K¡oQR
I/c
S =_~9Q _ K¡ oQR
b
A
I/d
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"
Clo
é"
'"
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'O
" ""
~~
<o
..,.
93
ANILLOS ATIESADORES PARA RECIPIENTES
HORIZONTALES GRANDES
APOYADOS EN SILLETAS
VALORES DE LA CONSTANTE K
(Para valores intermedios recurra a la interpolación)
Angulo de
contacto
1200
1300
1400
1500
1600
1700
1800
Kg
.34
.33
.32
.30
.29
.27
.25
K¡O
.053
.045
.037
.032
.026
.022
.017
IJ
NOTAS:
l. En las figuras yen las fórmulas, los signos positivos de A-F significan que los esfuerzos son de tensión y los negativos que son de compresión.
2. Con el primer término de las fórmulas para S6 se obtiene el esfuerzo directo y con
el segundo, el esfuerzo flexionante circunferencial.
3. Si el esfuerzo dominante combinado es de tensión, debe sumarse el esfuerzo debi.,.
PR
do a 1a preslOn mterna, - 1.,
CALCULO DEL MOMENTO DE INERCIA (1)
l. Determine el ancho eficaz del casco que resiste el momento flexionante circunferencial. Ancho eficaz = 1.56..,JRt:; O.78~ en ambos lados del anillo atiesador.
2. Divida el anillo atiesador en rectángulos y calcule las áreas (a) de cada uno de los
rectángulos, incluyendo el área de la sección del casco comprendida dentro del
ancho eficaz. Sume las áreas (a) para obtener el área total A.
3. Multiplique las áreas (a) por las distancias (Y) del casco al centro de gravedad de
los rectángulos. Sume los resultados y designe la suma como AY.
4. Determine el eje neutro del anillo atiesador; la distancia (C) del casco al eje neutro
es C = AY
A
5. Determine las distancias (h) del eje neutro al centro de gravedad de cada rectángulo del atiesador.
6. Multiplique el cuadrado de las distancias (h2) por las áreas (a) y sume los resultab d3
dos para obtener AH2.
7. Calcule el momento de inercia 1, de cada rectángulo mediante la fórmula 1, - .
en donde: b = ancho y d = espesor de los rectángulos.
12
8. La suma de AH2 y ~ 1, da el momento de inercia del anillo atiesador y el área eficaz del casco.
Ver ejemplos de cálculo en las páginas que siguen.
94
MOMENTO DE INERCIA (1) DE LOS ANILLOS ATIESADORES
EJEMPLOS DE CALCULO
TODAS LAS DIMENSIONES ESTAN EXPRESADAS EN PULGADAS
R = 72 pu1g, RADIO EXTERIOR DEL CASCO
W
C\i
(;)
O
1.0 ~
~
\9 ~
.
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~
~
~
(Casco
-
10..."'' ' ' ' ' '
'Í
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"l:J-
3
b¡dt= 9.86 x 0.5
0.103 pulg4
12
12
AREA~ 19
"
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]~4.'8
4.68
AREACD 19
X -;::-; ~~
'"....... rO
3
b 2 d2
12
= 0.5 x 6
3
= 9.00 puIg4
12
~
es11
h , =9.86
11
MARCA
DE LAS
_AREAS
~
1-4.68 I~'S
b¿
\.t,
~
~ V.
-X
0.78 y72 x 0.5
11
~
~ \ti
..
I.r¡
=
1 =O.78~
%'
~
3
AREA
a x y
y
a
h
h
2
a x h
d
.b -
2
12
CD
4.93
0.25
1.23
1.23
1.51
7.44
0.10
~
3.00
3.50
10.50
2.02
4.08
12.24
9.00
-
-
AH:.! =19.68
Ig = 9.10
TOTAL
-
A = 7.93
AY=11.73
11.73
e = AY = -A
1= AH
= 1.48
+ Ig =
2
7.93
-ª.J
iFTt-
b2 =o.25
~ ~
~ ~
~
"
, :\S)
.
11
2_
_
- X ~
'"~ ~-~
~ ..; Casco¡ ~
ln
"'ii"
u
-ro-
~ ~",
6.868
"
,j'
(j)
@
TOTAL
'T
1-
.....:...
c..;
It
..c::'::::!.
I 6 +1
2
G.868
~
AREA(j) 19
bld~
--=
12
13.74 x 0.25
3
=O.02pulg
12
AREA~
2b 2 di
12
3
0.50x6
---9.00pulg'
[2
=
~
b,=-13.74-
~
MARCA
DE LAS
AREAS
X
-0.."'-"'-'{/).."'-"
bz+l
~
-(:
~
I
.~
1.56 V72xO.25-6.618
~
~
v..
1=1.56~ =
b2~.25
~
~
19.68 + 9.10 = 28.78 pulg 4
"
~
AREA
a
I
y
I
I
a x y
h
h
2
3.43
0.125
0.43
1.455
2.12
3.00
3.250
9.75
1.670
2.79
A = 6.43
AY
e =-_.=
A
10.18
- - = 1.58
6.43
-
AY = 10.18
1 = AH
2
+ 1g =
15.64 + 9.02
a x h
AH
2
b d
-
I
3
12
7.27
0.02
8.37
9.00
2
= 15.64
=24.66 pulg'
[g
=9.02
..
95
MOMENTO DE INERCIA (1) DE LOS ANILLOS ATIESADORES
EJEMPLOS DE CALCULO
TODAS LAS DIMENSIONES ESTAN EXPRESADAS EN PULGADAS
R = 72 pulg, RADío EXTERIOR DEL CASCO
I =O.7R~
0.78
-~--r-
JnxO.5
4.68
AREAQ) Ig
bld~_9.86XO.53
-= 0.103pul¡;
,.,4
12
12
ARF.A~
,
Ig
= 0.5
b 2 di
12
x 6
3
12
= 9.00 pulg4
AREA@ Ig
b]d
3
4xO.5
--1-2- = 0.04 pulg4
3
i2
MARCA
DE LAS
AREA
a
~REAS
a x y
y
h
2
h
1
4.93
0.25
1.23
2
3.00
3.50
10.50
0.96
3
2.00
6.75
13.50
4.21
-
-
--
TOTAL
-
A = 9.93
AY
25.23
C=--=--=2.54
A
9.93
2.29
AY = 25.23
I=AH
2
+1 =
g
a x h
5.24
2
25.83
0.10
0.92
2.76
9.00
17.72
35.44
0.04
AH = 64.03
Ig = 9.14
64.03+ 9.14=73.17 pulg 4
1=1.56~
1.56
..,;n x 0.25 = ó.618
AREAQ) Ig
b d 3 13.74 x 0.25
_1_1
=
12
3
= 0.02pulg4
12
AREA~ Ig
3
2b 2
0.50 x 6
- - = - - - = 9.00 pulg4
12
12
di
AREA 3
3
b3d3
8xO.25
-1""
~
MARCA!
DE LAS
AREAS
= O.olpulg4
AREA
I
a
r
3.43
0.125
3.00
3.250
J
2.00
6.375
A
=!l.43
a x y
y
2
TOTAL
=--12
h
2
12
i
2.59
6.72
23. 09 1
0.02
9.75
0.53
0.28
0.84(
9.00
12.75
3.66
13.40
26.801
0.01
-
-
0.43
--
h
AY =22.93
1 = AH
2
+ Ig =
AH
2
= 50.73 19 = 9.03
50.73 + 9.03 = 59.76 pulg"
96
DISEÑO DE SILLETAS
TI/0~'
~
cuerno/~
de la
silleta
Placa de
desgaste
.
~
3
_-tt-_
F~I
I
I
I
I
•
,_~_ V
.1.-
Area
r .,,- ef~c~iva
J
maxlma
I
bd:
l. En su sección más baja, la silleta debe resistir la fuerza horizontal (F). La sección transversal eficaz de la silleta que resiste esta carga es igual a la tercera parte del radio del recipiente
(R).
F
= K¡¡Q
En donde: Q = carga sobre una silleta, lb
K II = constante (tabulada)
El esfuerzo medio no debe ser mayor de dos tercios del esfuerzo a la tensión permitido del
material (ver ejemplo a continuacIón).
VALORES DE LA CONSTANTE Ku
Angulo de
contacto, e
1200
130°
140°
K¡¡
.204
.222
.241
1500
160°
1700
180°
.259
.279
.298
.318
EJEMPLO:
Diámetro del recipiente = 8' -6"
Peso del recipiente: 375,000 lb
O = 187,500 lb
tV1aterial de la silleta: SA 285 e
Espesor de la placa del alma
= 0.25 pulg
Angulo de contacto = 120 0
K11 = 0.204, de la tabla anterior
R/3 = 51/3 = 17 pulgadas
Fuerza, F
=
Kl1
X
Q
= 0.204
x 187,500
=
38,250 lb
Para soportar esta fuerza el área efectiva de la placa del alma debe ser: R/3 x 0.25 = 4.25 pulg
38,250/4.25 = 9,000 Ib/oulg2
Esfuerzo permitido = 213 x 13,750 = 9,166 Ib/pulg 2
El espesor de la placa del alma es satisfactorio para la fuerza horizontal (F)
2. La placa de base y la de desgaste deben tener suficiente espesor para resistir la flexión longitudinal sobre el alma.
3. La placa del alma debe reforzarse con nervaduras contra el pandeo.
T
97
EXPANSION \' CONTRACCION DE
RECIPIENTES HORIZONTALES
~
G
I
~
Lj'i~I~~~.~s
~-~~-------.
¿;:n
1:
2
2
i
\:.
r---------~
-4--- - -
a
a
-~._-_.-
Ljc dc los remos I!
dc anclaje
--a-RECIPIENTE CONTRACTlL
RECIPIENTE DILATABLE
Para absorber la expansión y contracción térmicas, debe permitirse el movimiento de una de
las silletas, de preferencia la del lado opuesto al de las conexiones de tubería. En dicha silleta
deb~n usarse ranuras en vez de agujeros circulares para los tornillos de anclaje. La longitud de
las ranuras debe determinarse por la magnitud esperada del movimiento. El coeficiente de dilatación lineal para el acero al carbono por unidad de longitud y por grado F es igual a
0.0000067. La tabla siguiente indica la longitud m:nima de la ranura. La dimensión Ha" está
calculada para la dilatación lineal de acero al carbono entre 70°F y la temperatura indicada.
Cuando la variación de la distancia entre las silletas sea mayor de 3/8", debe usarse una placa
dc apoyo para deslizamiento. Cuando el recipiente está apoyado en silletas de concreto, debe
instalarse una hoja de material elástico a prueba de agua, de 114" de espesor por lo menos,
entre el casco y la silleta.
LONGITUD MINIMA DE LA RANURA (OIM. "a")
~
I
I
{++-+)~
~'"
:::
§
ü'i
>.
'='
El ancho de la
ranura es igual
al diámetro del
perno de anclaje + 114".
DlSTANeIA ENTRE
SIlleTAS,
PIES
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
PARA LA TEMPERATURA EN 0p
-50 100 200 300 400
O
O
1/4
1/4
3/8
3/8
1/2
1/2
5/8
5/8
O O
O 1/4
1/8
1/8
1/4
1/4
1/4
3/8
3/8
3/8
3/8
3/8
1/2
5/8
3/4
3/4
7/8
1
1/4
3/8
5/8
3/4
1
1-1/4
1-3/8
1-1/2
1-3/4
1-7/8
3/8
5/8
7/8
1-1/8
1-3/8
1-5/8
1-7/8
2-1/8
2-3/8
2-5/8
500 600
3/8
3/4
1-1/8
1-1/2
1-5/8
2-1/8
2-1/2
2-7/8
3-1/4
3-5/8
1/2
1
1-3/8
1-7/8
2-1/4
2-3/4
3-1/8
3-5/8
4
4-1/2
700
800
900
5/8
1-1/8
1-5/8
2-1/8
2-5/8
3-1/8
3-5/8
4-1/8
4-5/8
5-1/8
3/4
1-1/4
1-5/8
2-3/8
3
3-5/8
4-1/4
4-7/8
5-3/8
6
3/4
1-3/8
2
2-1/2
3-3/8
4-1/8
4-5/8
5-3/8
6
6-5/8
98
REGISTROS
Cuando hay tuberías externas conectadas al recipiente, las normas consideran lo siguiente:
a) la conexión soldada de extremo para la primera junta circunferencial en uniones soldadas
b) la primera junta roscada para conexiones roscadas
e) la cara de la primera brida para conexiones bridadas, unidas mediante pernos
d) la primera superficie de sellado para conexiones o accesorios de conexión patentados, norma
U-l(e)(l)
FORMA DE LOS REGISTROS
Los registros de inspección en los recipientes sujetos a presión deben ser de preferencia circulares, elípticos u oblongos. Un registro oblongo es el formado por dos lados paralelos y extremos
semicirculares. La abertura para un tubo o una tobera circular cuyo eje no sea perpendicular a
la pared o a la cabeza del recipiente, puede tomarse, para fines de diseño, como registro
elíptico.
Los registros pueden ser de formas diferentes a las anteriores. (Ver norma UO-36.)
TAMAÑO DE LOS REGISTROS
Las aberturas reforzadas correctamerte no tienen limitación en cuanto a tamaño, pero cuando
un registro en la cabeza de un cascotilindrico sea mayor de la mitad del diámetro interior de la
cabeza, se recomienda usar secciones de reducción del casco en lugar de cabezas, como se
ilustra en las normas, figura UO-36.
ESPESOR DEL CUELLO DE UNA BOQUILLA
Para recipientes sujetos a presión interna (sin incluir el acceso y el registro de inspección) (Norma
UG-45):
El espesor de la pared del cuello de la boquilla o de otra conexión no deberá ser menor que el valor
mayor de lo siguiente:
1) el espesor calculado para las cargas aplicables sobre el cuello de la boquilla (presión, reacción
de la tubería, etc.)
2) el valor menor de lo siguiente:
a) el espesor de la cabeza o casco (a donde está conectada la boquilla) necesario para soportar la presión interna (suponiendo E = 1.0) más el margen por corrosión, pero para recipientes soldados en ningún caso deberá ser menor que 1/16 pulg.
E = 0.80 si el registro está en un recipiente que no va a ser radiografiado.
b) el espesor mínimo de la pared del tubo estándar más el margen por corrosión.
El espesor mínimo de un tubo (ANSI B 36.10-1979) es el espesor nominal de pared menos
12.5% de tolerancia permitida.
Ver las tablas del principio de la página 116.
Para la presión externa, ver la página 124.
"'!""
99
REGISTROS DE INSPECCION
Todos los recipientes sujetos a presión que contendrán aire comprimido y aquellos
sometidos a corrosión interna, erosión o abrasión mecánica, deben proveerse de un
registro para hombre, un registro para la mano u otras aberturas de inspección para
ser revisados y limpiados. Los registros de inspección que aparecen en la tabla siguiente se han seleccionado de las opciones permitidas por el Código, UG-46, en vista de que se estiman como las más económicas.
DIAMETRO
INTERIOR DEL
RECIPIENTE
mayor de 12
pulg y menor
de 18 pulg
18 pulg
a 36 pulg
inclusive
Mayor de
36 pulg
REGISTRO DE
INSPECCION
REQUERIDO
NO SE REQUIEREN REGISTROS DE INSPECClON:
l. En recipientes de 12 pulg de diámetro o menores, si tienen por lo menos dos conexiones
removibles para tubo de 3/4 de pulg como
mínimo.
2. En recipientes de más de 12 pulg pero menos
dos aberturas
de 16 pulg de diámetro interior que se van a
con tubo roscado
instalar de manera que puedan desconectarse
de 11/2 pulg
de un arreglo para permitir su inspección, si
de diámetro
tienen por lo menos dos conexiones para tubo removibles no menores de 11/2 pulg. UG46(e).
registro de
3. En recipientes de más de 12 pulg de diámetro
hombre con un
interior sujetos a presión interna de aire que
mínimo de 15
también contengan otras substancias que impidan la corrosión, siempre que el recipiente
pulg de D.1. o
tenga aberturas adecuadas por las que pueda
dos aberturas
hacerse convenientemente su inspección, y
con tubo roscado de 2
que dichas aberturas sean equivalentes en
pulg de diámetro
cuanto a tamaiío y número a las indicadas
en la tabla. UG-46(c).
4.
En recipientes (no mayores de 36 pulg de
registro de hombre
D.I.) provistos de agujeros de aviso (como
con un minimo de
mínimo un agujero por cada 10 pies2) que
15 pulg de D.1. o
cumplan con las disposiciones de la norma
dos boquillas con tubo
UG-25, que estén sometidos sólo a corrosión
de 6 pulg de diám.
y que no sean para uso con aire comprimido.
UG-46(b).
La ubicación preferible de las aberturas de inspección pequeiías es en cada cabeza o
cerca de cada cabeza.
En lugar de dos aberturas pequeiías puede tenerse una sola abertura, siempre que sea
de tamaiío tal y esté ubicada en tal forma que permita por lo menos tener una visión
igual del interior.
El aire comprimido que se considera aquí no comprende al aire del que se ha eliminado la humedad al grado de tener un punto de rocío a presión atmosférica de -50°F o
menor. La especificación que da el fabricante debe incluir la advertencia "para servicio no corrosivo" y el número de párrafo del código cuando no se incluyen aberturas
de inspección.
ESPESOR DEL CUELLO DE UNA BOQUILLA
El espesor de pared del cuello de una tobera u otra conexión que se utilice como
abertura de acceso o de inspección no debe ser menor que el espesor calculado para
las cargas que soporta, más el margen por corrosión.
100
REGISTROS
SIN PARCHE DE REFUERZO
LAS FIGURAS QUE SIGUEN ILUSTRAN LOS TIPOS DE ACCESORIOS SOLDADOS DE
USO MAS COMUN. OTROS TIPOS DE CONEXIONES PUEDEN VERSE
EN LA NORMA. FIGURA UW-16.I.
A
Boquilla con brida
de cuello
soldable
iJoquilla con
brida deslizabk'
B
e
NOTACION:
Tamaño mínimo de soldadura = t, In o 0.375
a=
pulg, el valor que sea menor. en pulg.
al + az = 1!Io x el menor entre t, tn o 0.375 pulg.
al o a2 = el valor menor entre t, In o 0.375 pulg.
No hay requisito de tamaño minimo
b =
El ángulo de biselado debe ser tal que permita la
ex =
penetración y fusión completas en la junta. Depende del espesor de la placa y del procedimiento de soldadura.
Espesor de pared del recipiente menos el margen
t =
por corrosión, pulg.
= Espesor nomínal de pared de la tobera menos
el margen por corrosión, pulg.
NOTAS:
l. Cuando no pueda comprobarse la penetración completa en la junta por inspección visual u otro medio permitido por las normas, se usarán tiras de refuerzo con soldadura de penetración completa depositada desde un
lado solamente.
2. La soldadura b tiene por objeto eliminar las irregulari·
dades de la soldadura de ranura en la raíz y obtener penetración completa. Generalmente, es de un paso y
puede omitirse si no se necesita para dicho objeto.
3. Los tamaños de soldadura definidos aquí, son los
mínimos requeridos. Para el cálculo de la resistencia de
soldaduras. Ver la página 112.
F
a
l/S" R
D
G
l/S" R
E
"1
tz .
1/'''R~~~
+
101
REGISTROS CON PARCHE DE REFUERZO
LAS FIGURAS QUE SIGUEN ILUSTRAN LOS TIPOS DE AÑADIDOS PARA SOLDAR DE
USO MAS COMUN. PUEDEN VERSE OTROS TIPOS DE UNIONES EN LAS
NORMAS, FIGURA UW-16.1.
A
n
NOTACION:
para detalles,
véanse de
la figura
B hasta la H
BOQUILLA C0N
BRIDA DE
CUELLO SOLDABLE
B
BOQUILLA CON
BRIDA
DESLIZABLE
Tamaños minimos de soldadura, en pulgadas. Usar los
valores más pequeños.
a
In, le o 0.375 pulg.
b
No hay requisito de tamaño mínimo.
0.7t, 0.7 le o 0.5 pulg.
d
0.7t, 0.7 In, 0.7 le o 0.75 pulg.
t, t p o I pulg.
El angulo del biselado debe ser tal que permita la
penetración y fusíón completas en la junta.
Depende del espesor de placa y de las técnicas de
soldadura.
Espesor de pared del recipiente menos el margen
por corrosión, pulg.
le
Espesor del parche de refuerzo menos el margen
por corrosión, pulg.
In
Espesor nominal de pared de la tobera menos el
margen por corrosión, pulg.
Espesor del parche tipo brida, pulg.
Ip
VER NOTAS EN LA PAGINA ANTERIOR
e
D
E
H
102
ACCESORIOS ROSCADOS Y SOLDADOS
LAS FIGURAS SIGUIENTES SON LOS TIPOS DE CONEXIONES MAS COMUNMENTE
USADOS. VER LA FIGURA DE LA NORMA UW-!6.! PARA INFORMACION
SOBRE OTROS TIPOS
nI
NOTACION
a
=
t, tn o bien, 0.375, la que sea más pequeña, pulg.
1-1/4 veces la más pequeña de t, t n o bien, 1 pulg.
la más pequeña de t, tn o 0.375 pulg.
b
e
ningún requisito mínimo de tamaño.
=
d
e
el valor más pequeño de t y 1/2 pulg.
espesor de la pared de tubería cédula 160, pulg.
=
el más pequeño entre t y 3/4, pulg.
espesor de la pared del recipiente, menos el margen por corrosión,
pulg.
espesor nominal de la pared de la conexión menos el margen por
corrosión, pulg.
Las dimensiones para la soldadura definidas aquí son los requisitos mínimos.
VER LAS NOTAS EN LA PAGINA SIGUIENTE
.,..
103
ACCESORIOS ROSCADOS Y SOLDADOS
LAS FIGURAS SIGUIENTES SON LOS TIPOS DE CONEXIONES MAS COMUNMENTE
USADOS. VER LA FIGURA DE LA NORMA UW-16.1 PARA INFORMACIÓN
SOBRE OTROS TIPOS
a
G
.!!J
---+c
l4il~"-+-.L...~~
UU!:---t_-.:::I:k::~tt--te
D
D máx
~I
= diámetro exterior de tubo + 3/4 pulg.
Dimensión máxima del tubo: 3 pulg.
VER NOTACION EN LA PAGINA ANTERIOR
NOTAS
CONEXIONES PARA DIAMETRO DE TUBERIA QUE NO PASE DE 3 PULG.
En algunos casos no es necesario que las soldaduras tengan un tamaño determinado,
o bien, las conexiones y soportes empernados pueden unirse a los recipientes mediante
soldadura de filete colocada desde el exterior sólo con ciertas limitaciones (Norma UW-16
(f) (2) Y (3» como:
l. Espesor máximo del recipiente: 3/8 pulg.
2. El tamaño máximo del registro está restringido por el diámetro exterior de la tubería conectada más 3/4 pulg.
3. La garganta de la soldadura deberá ser mayor que el espesor mínimo del cuello
de la boquilla indicado por la Norma UG-45(a) o el necesario para cumplir los requisitos de UWl8 por las cargas aplicables de UG22, etc.
Los ahorros en soldadura serán más que compensados por el costo adicional de ingeniería.
104
MINIMA EXTENSION SUGERIDA
PARA LOS REGISTROS
Las tablas dan el saliente mínimo aproximado de los registros. Cuando se use
aislante o parche de refuerzo grueso puede ser necesario aumentar estas dimensiones.
PARTE SALIENTE USANDO BRIDA DE CUELLO SOLDABLE
DIAM.
NOMINAL DEL
TUBO
I
,
PRESION NOMINAL DE LA BRIDA, lb
150
2
! I
1
6
6
6
8·
8
8
8
8
8
3
I
"
.~
~
4
6
8
I
~r;:-f-.~
10
I
12
14
16
18
20
24
300
600
900
1500
2500
6
6
8
8
8
8
8
6
8
8
8
8
8
8
10
8
8
8
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
12
12
14
14
14
14
14
12
12
12
10
12
14
16
16
16
18
18
20
8
12
14
16
20
22
SALIENTE USANDO BRIDA DESLIZABLE, EN PULGADAS
j
DlAM.
NOMINAL DEL
TUBO
2
3
I
l
.!<
¡¡
:a
Vl
-~.-;;;;
¿. '-,
-v
I
-~~
4
6
8
10
12
14
16
18
20
24
PRESION NOMINAL DE LA BRIDA, lb
150
300
600
900
1500
2500
6
6
6
8
8
8
8
10
6
6
8
8
8
8
10
10
6
8
8
8
10
10
8
8
8
10
8
8
10
12
12
12
12
8
10
10
12
12
14
16
10
10
10
10
10
10
10
12
Tubo cortado a ras sin
seguir la curvatura
del recipiente
12
12
12
12
12
12
12
10
10
12
12
12
12
:Ai:eA'A
Tubo cortado a ras
según la curvatura
del recipiente
10
Extensión minima
para soldar
d
~
Extensión para
refuerzo u otro fin
105
Refuerzo en los registros
DISEÑO PARA PRESION INTERNA
Los registros soldados, sencillos, no sujetos a fluctuaciones rápidas de presión, no requieren de refuerzo si no son mayores que:
el tamaño de un tubo de 3 pulg en un recipiente de pared 3/8 de pulg o menos
el tamaño de un tubo de 2 pulg en un recipiente de pared mayor de 3/8 de pulg (Norma UG-36 (c)(3»
Las aberturas mayores de las mencionadas deben reforzarse.
Las reglas para el esfuerzo de aberturas están tomadas de la
norma, UG-36 a UG-44, y se aplican primordialmente a aberturas que no excedan de las siguientes dimensiones:
Para recipientes de 60 pulg de diámetro y menores: la mitad
del diámetro del recipiente, sin exceder de 20 pulg.
AS
=A
Para recipientes de más de 60 pulg de diámetro: un tercio del
diámetro del recipiente, pero sin exceder de 40 pulg. A las
aberturas mayores debe dárseles atención especial como se
describe en el Apéndice al Código 1-7.
Fig. A
A continuación se da una explicación breve del diseño del refuerzo para entender mejor el procedimiento que se describe
en las páginas siguientes.
El requisito básico es que en torno a la abertura, el recipiente debe reforzarse con
una cantidad de metal igual a la que se quitó para hacer la abertura. El refuerzo
puede formar parte del recipiente y de la boquilla en forma integral, o bien puede ser
un parche adicional. (Figura A).
Sin embargo, esta regla sencilla necesita de consideraciones extras, de acuerdo con lo
siguiente:
l. No es necesario reponer la cantidad total de metal que se eliminó, sino sólo la cantidad requerida para resistir la presión interna. (A). El espesor requerido del recipiente
en las aberturas, generalmente es menor que en otros puntos del casco o la cabeza.
2. La placa que se emplea y el cuello de la boquilla son por lo general de mayor espesor que el que se requeriria por cálculo. Este exceso que hay en la pared del recipiente (Al) y el que hay en la pared de la boquilla (A2) sirven como refuerzo. De
modo semejante pueden tomarse también como refuerzo la extensión interior
de la abertura (A]) y el área del metal de la soldadura (~).
3. El refuerzo debe estar comprendido dentro de ciertos límites.
4. El área del refuerzo debe aumentarse en forma proporcional si su valor de esfuerzo es más bajo que el de la pared del recipiente.
5. El requisito de área del refuerzo debe satisfacerse para todos los planos que pasen
por el centro de la abertura y sean normales a la superficie del recipiente.
El área de sección transversal requerida para el esfuerzo será entonces:
El área requerida en el casco o la cabeza para resistir la presión interna, (A). De esta
área se restan las áreas excedentes disponibles dentro del límite (Al A2 A3 A4). Si la suma de las áreas disponibles para refuerzo (Al + A2 + A] + ~) es igual o mayor que
el área que debe reponerse (A), la abertura está reforzada adecuadamente. De lo
contrario debe complementarse la diferencia por un parche de refuerzo (As).
Algunos fabricantes siguen una práctica simple, usando parches de refuerzo con un área
de sección transversal igual al área de metal que se eliminó para la abertura. Esto da origen a un exceso en el refuerzo, pero resulta más económico al prescindir de los cálculos.
106
REFUERZO PARA ABERTURAS
DISEÑO PARA PRESION INTERNA
B
l. AREA DE REFUERZO
El área total de la sección transversal, A, requerida para el refuerzo del registro, no debe ser menor que:
A = d x t r, en donde
d
tr
D
!
diámetro interior del registro corroído, en pulgadas
espesor requerido del casco o la cabeza calculado por las
fórmulas aplicables, usando E = 1.0 cuando el registro
está en placa sólida o en una junta de tipo B. Cuando el
registro está a través de una junta soldada, E = eficiencia
de tal junta. Cuando el registro está en un recipiente que
no es examinado radiográficamente, E = 0.85 para una
junta de tipo No. 1 y E = 0.80 para una junta de tipo
No. 2.
Cuando el registro y su refuerzo están por completo
dentro de la porción esférica de una cabeza bridada y
abombada, t r es el espesor requerido por las fórmulas
aplicables, utilizando M = l.
Cuando el registro y el refuerzo están en una cabeza elipsoidal de relación 2: 1 y están ubicados completamente
dentro de un círculo cuyo centro coincide con el de la cabeza y cuyo diámetro es igual a 0.8 veces al diámetro de
la cabeza, t r es el espesor requerido para la esfera sin
costura con un radio igual a 0.9 veces el diámetro de la
cabeza.
Si el valor de esfuerzo del material del registro es menor
que el del material del recipiente, el área requerida, A,
debe aumentarse. (Ver la página 107 y los ejemplos.)
2. AREAS DISPONIBLES PARA REFUERZO
Al
A2
A3
At
Area del espesor excedente de la pared del recipiente
(t-tr)d o (t-t r) (t n + t) 2, pulg2 • Usar el valor mayor.
Si el valor de esfuerzo del material de la abertura es menor que el del material del recipiente, el área, Al' debe
disminuirse (ver la página 107 y los ejemplos).
Area del espesor excedente de la pared de la boquilla
(tn-trn ) 5t o (tn-t rn ) 5tn , pulg 3 • Usar el valor que sea menor.
Area de la extensión de la boquilla hacia el interior, en
pulg2 , (tn-c) 2h
Area de las soldaduras, pulg2 •
Si la suma de Al' A2 , A3 Y A.¡ es menor que el área de refuerzo requerida A, debe aportarse la diferencia con un
parche de refuerzo.
107
REFUERZO PARA REGISTROS (cont.)
DISEÑO PARA PRESION INTERNA
x
x
3. LIMITES DE REFUERZO
+-dc 'T--h
tn
r:.;:x;:¡
Las dimensiones del metal que se use como refuerzo deben estar
trnl~! I
dentro de ciertos límites.
El límite medido paralelamente a la pared del recipiente es X = d
!
:'
~ o R n + t n + t; usar el valor mayor.
'~ b~ El límite medido paralelamente a la pared de la boquilla es
~ t4
1---.vi y = 2.5 t 02.5 t n; usar el valor menor.
r
Cuando se usa un parche de refuerzo, el límite Y debe medirse
~
desde la superficie exterior del parche.
Rn = radio interior de la boquilla en estado de corrosión, pulNOTACION
gadas.
t = espesor de la pared
del recipiente menos Para otros símbolos, ver lá página ariterior.
-
el margen por corrosión, pulgadas
t, = ver la página 106
t" = espesor nominal de la
pared de la boquilla,
sin tomar en cuenta la
forma del producto,
menos el margen por
corrosión, pulgadas
t", = espesor requerido de
la pared de la boquilla sin costura,
pulgadas
h = distancia que se prolonga la boquilla más
allá de la superficie
interior de la pared
del recipiente menos
el margen por corrosión, pulgadas
c = Margen por corrosión, pulgadas
d = ver la página 106
1-----------------------4. RESISTENCIA AL ESFUERZO
1--
.---.----
Si la resistencia de los materiales en las áreas Al' A2 , A3 , ~ Y As
o del material del parche son menores que la del material del recipiente, su área, considerada como refuerzo, debe ser proporcionalmente disminuida, y el área requerida A aumentada en proporción inversa. La resistencia del metal soldado o depositado deberá tomarse como equivalente a la del material más débil de la
junta.
Se aconseja que el parche de refuerzo sea del mismo material que
el recipiente.
Si el material de la pieza de refuerzo tiene un valor de esfuerzo
mayor que el del material del recipiente, no debe tenerse más confianza por esta resistencia adicional.
EJEMPLOS:
1. a. Valor del esfuerzo del material de la boquilla: 15000
Ib/pulg 2 •
Valor del esfuerzo del material del casco; 17500
Ib/pulg 2 •
Relación: 15000/17500 = 0.857
Al área requerida A, deberá agregarse:
+ 2t n X t r (1-0.857)
b. El área A deberá reducirse en:
- 2t n X (t-t r) (1-0.857)
2. Si se usa para los parches el mismo material que el del recipiente, el área requerida para refuerzo es de 12 pulg .
Si el valor de esfuerzo del material del recipiente es igual a
17500 Ib/pulg2 y el valor del esfuerzo de material de la boquilla
es de 15000 Ib/pulg2 ,
la relación es de 17500/15000 = 1.167
En esta cantidad deberá incrementarse el área del parche:
12 x 1.167 = 14.00 pulg2
108
I
IIH I
REFUERZO PARA REGISTROS (cont.)
Plano a O
¡..::..:..J grados
Plano a 90
grados
Plano a
~45grados
F LO~F 0._5
7
=
~ffO_75 ~=gilU-
=
-
-Ef
_.
-
5. REFUERZO PARA PRESION
INTERNA EN DIFERENTES PLANOS
f------------------~
dlOal
del
casco
El requerimiento de área para refuerzo debe
satisfacerse para todos los planos que pasan
por el centro de la abertura y son normales
100
09~
090
~'
F
_
Eje longitudinaldel casco
=
o.a~
mensión larga de una abertura elíptica u
oblonga sea mayor del doble que la dimensión corta, el refuerzo transversal a la dimensión corta debe incrementarse lo necesario para evitar que ocurra deformación
excesiva debida al momento de torsión.
Norma UO-36 (a) (1).
Como el esfuerzo circunferencial en los cascos cilíndricos cónicos es el doble del esfuerzo longitudinal, en la abertura, el plano
que contiene al eje del casco es el plano de
máxima carga unitaria debida a la presión.
En el plano perpendicular al eje del recipiente la carga unitaria es igual a la mitad
de este valor.
0.80
06~
La gráfica muestra la variación de los esfuerzos en los diferentes planos. (Factor F).
060
El área total de sección transversal en cualquier plano debe ser: A = d x t r X F
Según las normas, el factor F puede usarse
para reforzados en forma integral en cascos
cilíndricos y cónicos. (UO-36).
n.~
0°
10·
20·
JO-
40-
SO·
60-
70·
ea-
90-
Angula de H grados del plano con el eje longitudinal
DISEÑO POR PRESION EXTERNA.
El refuerzo que se requiere para aberturas en recipientes de pared sencilla sujetos a
presi6n externa necesita ser s610 del 50 por ciento del requerido por presi6n interna,
siendo t r el espesor de pared requerido por las reglas para recipientes sujetos a presi6n externa. Norma UO-37 (d)(l).
REFUERZO DE LOS REGISTROS PARA PRESION EXTERNA.
El área de sección transversal (A) del refuerzo requerido en aberturas de recipientes
sometidos a presión externa es:
en donde
d = Diámetro en el plano dado de la abertura en estado corroído, en pulgadas
t r = Espesor de pared requerido por presión externa, pulgadas
F = Factor para el cálculo del área de refuerzo requerida en diferentes planos (al
variar el esfuerzo debido a la presión) cuando la abertura está en el casco
cilíndrico o en el cono, y reforzada en forma integral. Para todas las demás
configuraciones F = l.
,.
109
REFUERZO DE ABERTURAS
EJEMPLOS
Datos de diseño:
Diámetro interior del casco: 48 pulg.
Presión de diseño: 250 Ib/pulg2 , a 200°F.
El recipiente se examina por zonas.
No hay margen por corrosión.
Material de la boquilla: SA-53-B.
S = 15,000 Ib/pulgl; t n = 0.432 pulg.
Diámetro nominal de la boquilla: 6 pulg.
Extensión de la boquilla hacia el interior del
recipiente: 1.5 pulg.
h = 2.5t n = 2.5 x 0.432 = 1.08 pulg.
La boquilla no pasa a través de costuras.
Tamaño del cordón de soldadura de filete:
0.375 pulg.
EJEMPLO l.
Espesor requerido de pared:
PR
casco: t
= SE-0.6P
boquilla: t,n
=
=
250 x 24
13,800 x 1.0-0.6 x 250
= 0.440 pulg
PR
x 2.88
= 0.048 ul
SE-0.6P = 15,000250
x 1.0-0.6 x 250
P g
AREA DE REFUERZO REQUERIDA:
A
= dt, = 5.761 x 0.440 =
2.535 pulg
AREA DE REFUERZO DISPONIBLE:
Al = (Exceso en el casco.) Mayor que lo siguiente:
(t-t,)d = (0.625- .440) x 5.761, o sea
1.066 pulg2
. (t - t,)(t n + t)2 = (0.625 - .440) x (0.432 + 0.625) x 2 = 0.391 pulg2
Az = (Exceso en el cuello de la boquilla). Menor que lo siguiente:
(t ll -t rn )5t = (0.432-0.048) x 5 x 0.625 = 1,200 pulg2
(t n-trn )5tn = (0.432-0.048) x 5 x 0.432 =
0.829 pulg2
(Si el material de la boquilla tiene un valor mayor de esfuerzo que el del recipiente, no debe aumentar el grado de confianza)
Al = (Extensión hacia el interior), t n X 2h = 0.432 x 2 x 1.08 =
0.933 pulg2
At = (Area de la soldadura de filete), 0.375 2
0.140 pulg2
2
As = (Area de la soldadura de filete interior), 0.375
0.140 pulgl
AREA TOTAL DISPONIBLE
Como esta área es mayor que la requerida para el refuerzo,
no se necesita de refuerzo adicional.
3.108 pulgl
110
REFUERZO DE ABERTURAS
EJEMPLOS
EJEMPLO 2.
h
Datos de diseño
Diámetro interior del casco: R = 24 pulg
Presión de disefio: P = 300 lb/pulgl a 200°F
Material del casco: placa SA-516-70 con t = 0.500
S = 17500 Ib/pulg2
Se examina el recipiente por partes
No hay margen por corrosión
Diámetro nominal de la boquilla: 6 pulg
Material de la boquilla: SA-53-B; S = 15000 Ib/pulgZ
t n = 0.432 pulg
Extensión de la boquilla hacia el interior del
recipiente: 1.5 pulg
Soldadura de filete interior: 0.500 pulg;
exterior: 0.625 pulg
Relación de los valores de esfuerzo: 15000/17500 =
= 0.857
Espesores requeridos de pared
PR
Casco t r =
SE-0.6P
PRo
Boquilla t ro =
SE _ O. 6P
300 X 24
0.416 pulg
17500 x I - 0.6 x 300
300 x 2.88
0.058 pulg
15000 x 1-0.6 x 300
Debido a que el esfuerzo del material de la boquilla es menor que el del material
del recipiente, el área requerida para refuerzo debe incrementarse proporcionalmente y las áreas disponibles para refuerzo deben reducirse proporcionalmente.
AREA DE REFUERZO REQUERIDA
A = dt, = 5.761 x 0.416 =
2.397 pulg2
Incremento de área: + 2t ll X t, (I-15OOO/l75OO) =
2 x 0.432 x 0.416(1-0.857) = 0.051 pulg 2 = 2.448 pulg 2
AREA DE REFUERZO DISPONIBLE
Al = (Exceso en el casco). Mayor que lo siguiente:
(t-t,)d=(0.5OO-0.416)5.761 = 0.484pulgZ
o (t - ti) (tn + t) 2 = (0.500- 0.416) (0.432 + 0.500) 2 =0.156 pulg 2
Area reducida: -2 x t" (t-t,) (1-0.857) =
- 2 x 0.432 x (0.500-0.416)(1-0.857)= - 0.010 pulg 2
0.474 pulg 2
A2 = (Exceso en el cuello de la boquilla). Menor que lo siguiente:
(t"-t,") 5t=(0.432-0.058) 5 x 0.500 = 0.935
(t"-t,") 5t ll =(O.432-0.058) 5 x 0.432 = 0.808
Area reducida: 0.857 X 0.808 = 0.692 pulg 2
Debido a que el esfuerzo de la boquilla es menor que el del casco,
debe considerarse un área disminuida.
0.692 pulg2
15000/17500 = 0.857,0.857 x 0.808 =
A3 = (Extensión de la boquilla hacia el interior) tn X 2h = 0.432
x 2 x 1.08 = 0.933
Area disminuida: 0.933 x 0.857 =
0.800 pulg2
~ = (Area de la soldadura de filete) 2 x 0.5 X 0.625 2 x 0.857
0.334 pulg2
As = (Area de la soldadura de filete interior) 2 x 0.5 X 0.500 2
0.214 pulgZ
x 0.857
AREA TOTAL DISPONIBLE 2.514 pulgZ
no es necesario un refuerzo adicional.
111
REFUERZO DE LOS REGISTROS
EJEMPLOS
EJEMPLO 3.
Datos de diseiío:
Diámetro interior del casco, 48 pulg
Presión de diseiío, 300 Ib/pulg2 a 200°F
Material del casco: placa de 0.500 pulg, SA-516-60
Recipiente radiografiado en su totalidad, E = 1
No hay margen por corrosión
Tamaño nominal de la boquilla: 8 pulg
Material de la boquilla: SA-53 B, 0.500 pulg de pared
Extensión de la boquilla hacia el interior del
recipiente: 0.5 pulg
La boquilla no pasa por las costuras principales
Tamaiío de las soldaduras de filete: 0.375 pulg
(Parche de refuerzo sobre el cuello de la boquilla)
Espesor de pared requerido
PR
Casco t,=
SE-0.6P
BoquilIa t ru =
300 x 24
15000 x 1-0.6 x300
0.486 pulg
PR"
300 x 3.8125
SE-O.6P = 15000 x 1 - 0.6 x 300 =
0.077 pulg
AREA DE REFUERZO REQUERIDA
A = d x t,= 7.625 x 0.486 =
3.706 pulg2
AREA DE REFUERZO DISPONIBLE
Al = (Exceso en e! casco) Mayor que lo siguiente:
(t-t,)d=(0.500-0.486)7.625 =
o (t-1,.) (1u+t)2 = (0.500-0.486)(0.500+0.500)2
O.I06pulg2
= 0.028
A2 = (Exceso en el cuello de la boquilla) Menor que lo siguiente:
(t,,-t m ) 5t=(0.5OO-0.077) 5 x 0.5 = 1.058
o (t,,- t 1ll) 5t" = (0.500 - 0.077) 5 x 0.5 = 1.058
1.058 pulgZ
Al = (Parte que penetra) t ll x 2h = 0.500 x 2 x 0.5 =
0.500 pulg2
~
= (Area del cordón de soldadura) 0.375 2
(Se desprecia el área de la soldadura del refuerzo al casco)
AREA TOTAL DISPONIBLE
0.141 pulg2
1.805 pulgl
Esta área es menor que la requerida, por lo cual la diferencia se aportará
por medio de un elemento de refuerzo. Este puede ser un cuello de boquilla
más grueso, una prolongación mayor de la boquilla hacia e! interior del recipiente o un parche de refuerzo. Si se opta por esta última, el área requerida
del parche es: 3.706-1.805 = 1.901 pulg". Usando placa SA-516-60 de 0.375
pulg para e! refuerzo, el ancho de la pieza será 1.901/0.375 = 5.069 pulg
Diámetro exterior de la pieza de refuerzo:
Diámetro exterior del tubo
ancho de! parche de reL
8.625
5.069
--_.13.694 pulg
112
RESISTENCIA DE LOS ELEMENTOS QUE
UNEN LAS ABERTURAS AL RECIPIENTE
A
En los elementos que unen las aberturas al recipiente,
puede ocurrir falla por las soldaduras o por el cuello
de la boquilla en las combinaciones Que se ilustran en
las figuras A y B.
La resistencia de las soldaduras y del cuello de la
boquilla en dichas combinaciones debe ser por lo
menos igual al menor valor entre los siguientes:
l. La resistencia a la tensión del área de sección
transversal del elemento de refuerzo Que se esté
considerando, o
2. La resistencia a la tensión del área A (A = d x t r)
menos la resistencia a la tensión del exceso de pared
del recipiente (Al)'
El valor de esfuerzo permitido de las soldaduras es
el valor de esfuerzo del material más débil unido
por las soldaduras, multiplicado por los factores siguientes:
Soldadura de ranura a tensión
0.74
Soldadura de ranura a corte
0.60
Soldadura de filete a corte
0.49
El valor de esfuerzo cortante permitido para el cuello de la boquilla, es 0.70 por el valor de esfuerzo
permitido del material de la boquilla. La resistencia
de las juntas deberá considerarse para toda su longitud a cada lado del plano del área de refuerzo.
Posibles puntos de falla
1. Por a y b
2. Por a y c
B
d
Posibles puntos de falla
l. Por b y d
2. Por a c y e
3. Por c y d
Ejemplo 3
A = 2.397 pulg2 Al = 0.484 pulg2
d" = 6.625 pulg, diámetro exterior de la boquilla
d", = 6.193 pulg, diámetro medio de la boquilla
S = 17500 Ib/pulg2 , valor de esfuerzo permitido del material del
recipiente
S" = 15000 Ib/pulg2 , valor de esfuerzo permitido del material de
la boquilla
t" = 0.432 pulg, espesor de pared de la boquilla
1 = 0.500 pulg, espesor de pared del recipiente
0.375 pulg, cateto de la soldadura de filete.
Verifique la resistencia de sujeción de la carga de la boquilla que ha de ser soportada por las soldaduras
Carga que deben soportar las soldaduras (A-A¡}S= 2.397-0.484 x 17500 = 33478 lb
Valor de esfuerzo de las soldaduras
Soldadura de filete a corte
0.49 x 17500 = 8575 Ib/pulg2
Soldadura de ranura a tensión
0.74 x 17500= 129501b/pulg2
Valor de esfuerzo de la pared de la boquilla al corte 0.70 x 15000= 105001b/pulg2
Resistencia de las soldaduras y del cuello de la boquilla
ll'd
o
a. Soldadura de filete al corte - x cateto soldadura x 8575 = 10.4065 xO.375 x 8575 = 33463 lb
2
ll'd
m
b. Pared de la boquilla al corte - x to XI0500=9.72x0.432xI0500 =
2
..
44090 lb
ll'do
c. Soldadura de ranura a tensión -2- x cateto soldadura x 12950-1O.4065xO.5OOxI2950 =
67382 lb
Posibles puntos de falla
I. Por a. y b.
33463 + 44090 = 77553 lb
2. Por a. y c.
33463 + 67382 = 100845 lb
Am bas trayecrorias tienen mayor resistenci::a...:q!,;;u:.::.e....:,la::..:..re:,:q!,;;u:=e.:..:ri.::da::;:,-,3:,:3:...:4....:.7.::.8....:,Ib::.-
...
t
113
RESISTENCIA DE LOS ELEMENTOS QUE UNEN
LOS REGISTROS AL RECIPIENTE
Ejemplo 4
DATOS
3.172 pulg2 , Al = 0.641 pulg2 , A2 = 0.907 pulg2
12.845 pulg, diámetro exterior de la pieza de refuerzo
= 8.625 pulg, diámetro exterior de la boquilla
= 8.125 pulg, diámetro medio de la boquilla
17 500 Ib/pulg2 , valor de esfuerzo permitido del
material del recipiente
So = 15000 Ib/pulg2 , valor de esfuerzo permitido del
material de la boquilla
t = 0.500 pulg, espesor de pared del recipiente
tn = 0.500 pulg, espesor de pared de la boquilla
0.375 pulg, cateto, a, del filete de soldadura
0.250 pulg, cateto, d, del filete de soldadura
te = 0.250 pulg, espesor de la pieza de refuerzo
Calcule la resistencia de la sujeción de la boquilla.
A
dp
do
dm
S
l
t
1
=
=
Carga que deben soportar las soldaduras
(A - A1)S = (3.172 - 0.641) 17500
=
44 293 lb.
Carga que deben soportar las soldaduras a, c, e
(A z
+ 2 t n t)S
=
(0.907 + 2 x 0.500 x 0.500) 15 000
Valor de esfuerzo de las soldaduras
Soldadura de filete, a corte 0.49 x 17 500
Soldadura de ranura, a ~ensión 0.74 x 17 500
=
21 105 lb.
8 575 Ib/pulgl
12 950 Ib/pulgl
Valor de esfuerzo de la pared de la boquilla al corte
070 x 15000 = 10500 Ib/pulg 2
Resistencia de las soldaduras y del cuello de la boquilla
lI'do
Soldadura de filete a corte - x cateto soldadura x 8 575 = 13.55 x 0.375 x 8 575 = 43 572 lb
a
2
lI'dm
b Pared de boquilla, a corte -2- x t n X 10 500 = 12.76 x 0.500 x 10 500 = 66990 lb
. lI'do
c Soldadura de ranura, a tensIón -2- x cateto soldadura x 12950 = 13.55 x 0.500 x 12950
=
= 87736 lb
11'd P
d Soldadura de filete, a corte -2- x cateto soldadura x 8 575 = 20.18 x 0.25 x 8 575 =
= 43260 lb
lI'do
e Soldadura de ranura, a tensión -2- x cateto soldadura x 12950 = 13.55 x 0.25 x 12950 =
= 43868
lb
Posibles trayectorias de falla
l. Por b y d 66 990 + 43 260
110 250 lb
2. Por c y d 87 736 + 43 260
130996 lb
3. Por a, c y e
43 572 + 87736 + 43 868 = 175 176 lb
Las trayectorias l. y 2. tienen mayor resistencia que la total de 44 293 lb.
La trayectoria 3. es más resistente que las 21 105 lb
La resistencia d, de la soldadura exterior de filete de 43 260 lb, es mayor que la resistencia
de la pieza de refuerzo (dI' uo) te X 17 500 = 1.055 x 17 500 = 18 463 lb.
114
LONGITUD DE ACOPLAMIENTOS Y TUBOS PARA REGISTROS
BOQUILLA EN ESFERA O CILINDRO
A
e
=
R1-.JRP
EJEMPLO
Dados:
R¡ = 15 pulg, r = 8 pulg
Calcular: C = 15 -.J 152- 82
=
15-.J 225-64 = 15-12.6886 = 2.3114 pulg
BOQUILLA EN ESFERA O CILINDRO
x
= G- Y Y = .J R~-(F+r)2
EJEMPLO
¡Dados:
R¡ = 15 pulg, G = 24 pulg, F = 6 pulg
r = 4.3125 pulg
Calcular X
y = -1r:1-=52:;---(":76-+--:4-:.3::-12=-:5=)2 = J 225 -106 = Fíl9
y = 10.9 X = 24-10.9 = 13.1 pulg
I
ACOPLAMIENTO EN ESFERA O CILINDRO
IX = V-y
V =
.J R~,-(F-r)2 Y = .J R~-(F+r)2
'EJEMPLO
Dados: R¡ = 15 pulg, Ro = 16 pulg, F = 6 pulg, r = 1.25 pulg
V = .J )62-(6-1.25)2 = .J256-22.56 = 15.30 pulg
.J 152-(6+ 1.25)2 = J 225-52.56 = 13.12 pulg
X = 15.30 - 13.12 = 2.18 pulg
y =
o
~
\! \ \
ACOPLAMIENTO EN ESFERA O CILINDRO
X = V - Y, Sen (3 = A/Ro,)'=a + (3
F = Sen)' x Ro
,EJEMPLO
IDados: Ro = 12 pulg, a = 15°, A = 6 pulg
Calcular: F
Sen (3 = 6/12 = 0.500 = 30°)'= 30°+15°=45°
F = Sen 45° x 6 = 0.7071 x 6 = 4.243 pulg
Cuando se conozca F, hállese X como en el ejemplo C
anterior
BOQUILLA EN CABEZA ELIPSOIDAL 2: 1
X = G-Y-SF
....
~COSTURA'"
Y = .JR~-(F+r)2
2
EJEMPLO
Dados: R, = 24 pulg, F = 12 pulg, r = 8 pulg, SF = 2 PUlg !
G = 20 pulg
Calcular: X
y = .J242-(l2+8)2 = ';576-400 = 6.63 pulg
I
X = 20-6.6;-2 = 11.37
pu~
I
115
LONGITUD DE ACOPLAMIENTOS Y TUBO PARA REGISTROS
ACOPLAMIENTO EN CABEZA ELIPSOIDAL 2:1
..j R~)-(F-r)2
..j Rf-(F+r)2
X=V-Y,V=
2
·Y=
2
EJEMPLO
Dados: R¡ = 29 pulg, Ro = 30 pulg, F = 18 pulg, r = 1 pulg
Calcular: X
..j;:';3""(j2r_--'("1"8_--;-;1)"--2
..j 900 - 289
V =
2
2
= 12.36 puIg
__ ..j 2<)2-(18+ 1)2
..j 841-361
Y
2
2
= 10.95 pulg
X = 12.36-10.95 = 1.41 pulg
BOQUILLA EN CABEZA BRIDADA Y ALABEADA
X = G-Y-SF, Y= ID-C. C= R¡ -..j Rf-(F+r)2
EJEMPLO
Dados: Profundidad interior de la concavidad, ID = 8 pulg
R¡ = 48 pulg, Ro = 49 pulg, F = 24 pulg, r = 2 pulg,
G = 18 pulg,
SF= 2 pulg
Calcular: X
C = 48 - ..j 48'-(24 + 2}2 = 7.70 pulg
X = 18-7.70-2 = 8.30 pulg
ACOPLAMIENTO EN CABEZA BRIDADA Y ALABEADA
X = V-Y, V = ..j R~)-(F-r)2, Y = ..j R~-(F+r)2
EJEMPLO
Dados: R¡ = 24 pulg, Ro = 25 pulg, F = 8 pulg, r = 1 pulg
Calcular: X
V = ..j252-(8-1)2 = ..j625-49-24pulg
y = ..j 242-(8+ 1)2 = ..j 576-81 = 22.25 pulg
X = 24-22.25 = 1.75 pulg
BOQUILLA EN CONO
RECIPIENTE!
1---.~
Cuando u es menor de 45°
X = G-Y, Y= R¡-[tan u x (F+r»)
EJEMPLO
Dados: R¡= 24pulg,G= 30pulg,F= 12pulg,r= 2pulg,
u = 30°
Calcular: X
y = 24-[tan 30° (12+2») = 24-8.08 = 15.92 pulg
X = 30-15.92 = 14.08 pulg
ACOPLAMIENTO EN CONO
K
te
X = V + 2Y, V = cos u ' y = tan u
~14/I.I.L4--....--.f.­
-+-fU>('·{I.um~l/r-+ - ~
~""""-l-
X
r
EJEMPLO
Dados: te = 2 pulg, r = 1 pulg, u = 30°
Calcular: X
2
V = 0.866 = 2.31 Y = 0.5774 x 1 = 0.5774
X = 2.31 + 2 x 0.5774
=
3.46 pulg
116
ESPESOR DEL CUELLO DE LA BOQUILLA
ESPESOR REQUERIDO EN CUELLOS DE BOQUILLA PARA RECIPIENTES SUJETOS
A PRESION INTERNA (Código UG-45):
l. El espesor es el calculado para la carga aplicable, con margen por corrosión, pero no debe ser
menor de:
2. El espesor de pared requerido para el recipiente (suponiendo E 1.0) (Ver nota)
3. El espesor llÚnimo del tubo de pared estándar + margen por corrosión
..
ESPESOR DE CUELLO REQUERIDO PARA REGISTROS DE ACCESO E lNSPECCION
(registros para hombre, registros para la mano)
1. El espesor calculado para la carga aplicable con su margen de corrosión (no hay ningún
otro requisito)
Para seleccionilf el tubo requerido sujeto a presión interna, ver la tabla "Máxima presión interna permitida de operación para tubos" en las páginas siguientes.
EJEMPLOS para el uso de la tabla
1. Diámetro de la abertura: 18"
Presión de disefio: 800 Ib/pulg2 manométricas
Margen por corrosión: 0.125"
Tubo requerido para registro de inspección
Tubo requerido para boquilla
2. Diámetro de la abertura: 18"
Presión de disefio: 150 Ib/pulg2 manométricas
Margen por corrosión: 0.125"
Espesor de pared del recipiente: 0.3125"
Tubo requerido para registro de inspección
Tubo requerido para boquilla
Cedo 60, pared 0.750"
Cedo 60, pared 0.750"
Cedo 10, pared 0.250"
Peso est 'mdar
pared 0.375"
3. Diámetro de la abertura: 18"
Presión de disefio: 150 Ib/pulg2 manométricas
Margen por corrosión: 0.125"
Espesor de pared del recipiente: 0.750"
Cedo 10, pared 0.250"
Tubo requerido para registro de inspección
Tubo requerido para boquilla
Peso estándar 0.328" + 0.125" tol. corro = 0.453" pared llÚn. =
Tubo de cédula 40
.....
117
ESPESOR REQUERIDO DEL CUELLO DE BOQUILLA PARA RECIPIENTES SUJETOS
A PRESION EXTERNA: (Norma UG-45)
l. El espesor debe ser para la carga aplicable más el margen por corrosión, pero no menor de:
2. El espesor más pequeño requerido por presión interna en la cabeza o el casco utilizando
en el cálculo la presión externa como equivalente a la presión interna, pero en ningún
caso menor que el espesor mínimo especificado para el material en UG-16(b) (1/16 de
pulgadas para cascos y cabezas; 3/32 de pulg en servicios de aire comprimido, vapor o
agua; 1/4 de pulgada para calderas que no están sometidas a fuego directo). (Ver nota).
3. El espesor mínimo de pared de tubería estándar, más el margen por corrosión.
ESPESOR REQUERIDO PARA REGISTROS DE ACCESO E INSPECCION (registros de
inspección, registros de inspección donde se puede introducir la mano)
l. El espesor calculado para la carga aplicable más el margen por corrosión (no hay ningún
otro requisito)
EJEMPLO l.
Presión externa de diseño, P = 35 Ib/pulg2
Material: SA 516-60; S = 15000
Diámetro exterior del casco cilíndrico: Do = 96 pulg
Espesor del casco, t = 1 pulg
El espesor requerido de un cuello de boquilla de una boquilla de 14 de diámetro externo y
12 pulg de largo es:
l. Para aguantar una presión externa de 35 lb/pulgl se requiere una pared de 0.05 pulg de
espesor, pero no debe ser más delgada que:
2. El espesor necesario de un casco sujeto a 35 lb/pulgl de presión interna
PR
35 x 47
t = SE-0.6P
15000-21 = 0.110 pulg
3. El espesor mínimo de la pared de la tub~ría estándar es: 0.328 pulg (0.375 pulg nom).
El valor menor de 2. y 3., 0.110 pulg, es satisfactorio como espesor del cuello de la boquilla.
EJEMPLO 2.
Presión externa de diseño, P = 15 Ib/pulg2
Material: SA 516-60; S = 15000
Diámetro exterior del casco cilíndrico: Do = 36 pulg
Espesor del casco: t = 0.3125 pulg
El espesor requerido para un cuello de boquilla de 14 pulg de diámetro externo y 12 pulg de
longitud:
1. Para soportar una presión externa de 15 lb/pulgl se requiere una pared de 0.02 pulg
aproximadamente, pero el espesor no debe ser menor que el mínimo de los siguientes valores:
2. El espesor requerido del casco para una presión interna de 15 lb/pulgl
PR
15 x 17.6875
15000-9
= 0.018 pulg
t = SE-0.6P
3. El espesor mínimo de la tubería estándar es: 0.328 pulg (0.375 pulg nom.) El menor de
los valores de 2. y 3. es 0.018 pulg, pero el espesor del cuello de boquilla no puede ser
menor de 0.0625 pulg en ningún caso, norma UG-45(a)(2).
NOTA: Al calcular el espesor requerido para el casco o la cabeza. se debe suponer una eficiencia en la junta de 0.80 cuando el diseño del recipiente se base en la norma UW-12(c) (Ningún examen radiográfico).
118
MAXIMA PRESION INTERNA PERMITIDA
DE OPERACION PARA TUBOS
Los cálculos se basan en la fórmula:
p=
D
2SEt
+ 1.2t
• donde
P= Máxima presión permitida de operación, Ib/pulgl manométricas.
s= 15 000 lb/pulg2 manométricas, valor del esfuerzo de los materiales que se utilizan más comúnmente para tubos (A53B, AI06B) a temperaturas de -20 a
650°F. Para temperaturas mayores, véanse las notas al final de las tablas.
E= 1.0, eficiencia de la junta del tubo sin costura.
D= Diámetro interior del tubo, pulg.
t = Espesor mínimo de la pared del tubo, pulg (0.875 por el espesor nominal).
Los valores subrayados corresponden a la máxima presión permitida para el tubo
bajo condiciones de corrosión, cuyo espesor de pared sea el espesor minimo del tubo de pared estándar más el margen por corrosión.
DIAM.
NOM.
DEL TUBO
DESIGNAClON
NOM.
0.109
Reforzado
0.147
Céd. 160
0.187
Doblemente ref. 0.294
Es!.
0.113
Reforzado
0.154
I 0.218
Céd.16O
Doblemente ref. 0.308
Es!.
0.133
Reforzado
I 0.179
Céd. 160
I 0.250
Doblemente ref. 0.358
Es!.
0.140
Reforzado
0.191
Cédula 160
0.250
Doblemente ref. 0.382
Est.
0.145
Reforzado
0.200
Cédula 160
0.281
Doblemente ref. 0.400
0.154
Es!.
Reforzado
0.218
0.343
Cédula 160
Doblemente ref. 0.436
Es!.
1/2
3/4
1
1-1/4
I
I
1-1/2
2
ESPESOR DE
LA PARED
DEL TUBO
MARGEN POR CORROSION, EN PULG
O
MIN.
1/16
1/8
3/16
1/4
Máxima presión permitida, Ib/pulg2 mano
0.095
3730
5252
0.129
0.164
6941
0.257 12153
0.099 ~
4299
0.135
0.191
6386
0.270 9712
2847
0.116
3959
0.154
0.219
5764
0.313
8820
2362
0.123
3282
0.167
0.219
4424
0.334
7194
0.127
2118
0.175
2982
0.246 4333
0.350 6481
1786
0.135
-2578
0.191
0.300 4215
0.382
5537
-
1198
2534
1Q!l
8526
143
1447
5392
2658
252
288
1985
4657
100
2515
580
744
2274
4842
732
3099
1494
578
2848
1582
947
2754
1648
44
1477
642
2629
1744
1072
2192
4069
7041
1261
2287
3946
7423
1126
1988
3059
5645
1046
1864
3139
5164
938
1696
3260
4522
-
-
-
774
1779
4200
31
806
2013
3924
126
852
2348
3553
--
..
119
MAXIMA PRESION PERMITIDA DE OPERACION (cont.)
DIAM.
NOM.
DEL TUBO
DESIGNACION
Est.
2Y2
Reforzado
Céd. 160
Doblemente ref.
Est.
3
Reforzado
Cédula 160
Doblemente ref.
Est.
3Y2
Reforzado
Doblemente ref.
Est.
Reforzado
4
Céd. 120
Céd. 160
Doblemente ref.
Est.
Reforzado
5
Céd. 120
Doblemente ref.
Est.
Reforzado
Céd. 120
Céd. 160
Doblemente ref.
Céd. 20
Céd. 30
Est.
8
Céd.60
Reforzado
Céd. 100
Céd. 120
MARGEN POR CORROSION EN PULGADAS
O
1/16
1/8
3/16
1/4
Máxima presión permitida, Ib/pulg 2 mano
NOM.
MIN.
0.203
0.276
0.375
0.552
0.216
0.300
0.438
0.600
0.178
11&1
1245
0.242
0.328
0.483
0.189
0.263
0.383
0.525
2707
3766
5822
0.226
0.318
0.636
0.237
0.337
0.438
0.531
0.674
0.198
0.278
0.557
0.208
0.295
0.383
0.465
0.590
1546
2207
4701
1439
2075
2739
3379
4394
1971
2991
4969
1116
1801
2964
4432
1044
1689
4115
0.258
0.375
0.500
0.625
0.750
0.280
0.432
0.562
0.718
0.864
0.250
0.277
0.322
0.406
0.500
0.593
0.718
0.226
0.328
0.438
0.547
"
0.656
0.245
0.378
0.492
0.628
0.756
0.219
0.242
0.282
0.355
0.438
0.519
0.628
1259
-1856
~
Céd. 100
6
ESPESOR DE
LA PARED
DEL TUBO
!ill.
2398
3597
5113
2520
3201
3906
1143
1793
2368
3077
3767
777
861
1007
1276
1587
1896
2319
-
-
995
1616
2265
2890
3880
902
1488
2140
2808
3499
845
1485
-2051
2748
3427
552
634
779
1045
-1353
1658
2075
-
561
1261
2245
-4148
556
1221
2350
3773
555
1183
~
561
1168
1802
-2412
3379
552
1127
1767
2422
3100
551
1181
-1738
2425
3093
329
411
554
817
1121
-1422
1835
577
1525
831
ill2.
.lli.2.
12
658
1754
3134
78
691
-
~
137
730
1350
!lli
2890
208
773
1401
2044
2709
262
882
1431
-2106
2764
113
190
331
591
892
1189
1597
--
111
1175
2515
211
!.211.
280
908
1490
2412
425
1042
1673
2325
-
588
1128
-1793
2440
111
368
665
959
U!U.
120
MAXIMA PRESION PERMITIDA DE OPERACION (con!.)
DIAM.
NOM.
DEI. TUBO
DESI(;NACION
Céd. 140
8
Céd. ISO
Doblemente ref.
Céd. 20
Céd. 30
Est.
Reforzado
10
Céd.80
Céd. 100
Céd. 120
Céd. 140
Céd. 160
Céd.20
Céd. 30
Est.
Céd.40
Reforzado
12
Céd.6O
Céd.80
Céd. 100
Céd. 120
Céd. 140
Céd. 160
Céd. 10
Céd.20
Est.
Céd.4O
14
Reforzado
Céd.6O
Céd.80
Céd.loo
Céd.120
Céd.140
ESPESOR DE
LA PARED
DEL TUBO
NOM.
MIN.
0.812
0.906
0.875
0.250
0307
0.365
0.500
0.593
0.718
0.843
1:000
1.125
0.250
0.330
0.375
0.406
0.500
0.562
0.687
0.843
1.000
1.125
1.312
0.250
0.312
0.375
0.438
0.500
0.593
0.750
0.937
1.093
1.250
0.711
0.793
0.766
0.219
0.269
0.319
0.438
0.519
0.628
0.738
0.875
0.984
0.219
0.289
0.328
0.355
0.438
0.492
0.601
0.738
0.875
0.984
1.148
MARGEN POR CORROSION, EN PULG
O
1/16
1/8
3/16
1/4
Máxima presión permitida, Ib/pulg2 mano
2647
2977
2868
621
766
2lJ.
1263
1506
1838
2179
2611
2963
522
692
'ID.
854
1059
1194
1469
1820
2178
2467
2910
0.219 475
0.273 594
0.328 .lli
0.383 839
0.438 962
0.519 1146
0.656 1460
0.820 1843
0.956 2166
1.094 2500
2400
2725
2617
441
585
729
~
1318
1647
1984
2413
2760
371
540
635
701
.2Qi
1038
1311
1659
2014
2301
2740
338
456
577
699
m
1004
1316
1696
2017
2348
2155
2476
2370
264
406
549
894
l.1.ll
1458
1792
2216
2560
222
389
483
549
751
m
1154
1500
1851
2136
2572
202
319
440
561
682
863
1173
1550
1869
2198
1913
2231
2126
90
228
370
712
948
1270
1601
1986
2362
76
240
333
398
598
730
998
1341
1690
1972
2404
69
184
303
423
544
lli
1031
1406
1722
2048
1675
1988
1885
50
193
532
766
1085
1413
1829
2166
91
184
248
486
578
844
1184
1530
1810
2239
49
167
287
407
585
890
1262
1576
1900
-
•
121
MAXIMA PRESION PERMITIDA DE OPERACION (cont.)
DIMI.
NOM.
DEI TUllO
14
I
i
DESICiNACION
i Céd. 160
Céd. 10
Céd. 20
Est. Céd. 30
Céd. 40 ref.
16
Céd.6O
Céd.80
Céd. 100
Céd. 120
Céd. 140
Céd. 160
Céd. 10
Céd. 20
Est.
Céd. 30
Ref.
18
Céd.4O
Céd.6O
Céd.80
Céd. 100
Céd. 120
Céd. 140
Céd. 160
Céd. 10
Céd. 20. Est.
Céd. 30, Ref.
Céd. 40
20
Céd.60
Céd.80
Céd. 100
Céd. 120
Céd. 140
Céd. 160
ESPESOR DE
I.A PARED
DEI TUBO
NOM.
MIN.
1.406
0.250
0.312
0.375
0.500
0.656
0.843
1.031
1.218
1.438
1.593
0.250
0.312
0.375
0.438
0.500
0.562
0.750
0.937
1.156
1.375
1.562
1.781
0.250
0.375
0.500
0.593
0.812
1.031
1.281
1.500
1.750
1.968
1.230
0.219
0.273
0.328
0.438
0.574
0.738
0.902
1.066
1.258
1.394
0.219
0.273
0.328
0.383
0.438
0.492
0.656
0.820
1.012
1.203
1.367
1.558
0.219
0.328
0.438
0.519
0.711
0.902
1.121
1.313
1.531
1.722
MARGEN POR CORROSION, EN PULG
1/16
O
1/8
3/16
1/4
Máxima presión permitida, Ib/pulgZ mano
2834
415
518
625
839
1108
1436
1771
2111
2517
2809
368
460
554
649
744
838
1129
1418
1766
2118
2425
2789
331
12.§
668
795
1097
1403
1760
2078
2446
2774
-
,
2680
295
398
504
717
984
1310
1643
1980
2384
2674
262
354
447
541
636
729
1015
1306
1652
2002
2308
2669
231
402
571
697
998
1303
1657
1974
2340
2666
2527
166
279
384
596
861
1185
1515
1851
2251
2540
157
248
341
434
529
621
906
1195
1539
1887
2190
2550
141
306
475
600
900
1202
1555
1870
2234
2558
-
-
2375
57
161
265
475
738
1061
1389
1722
2120
2407
54
143
235
328
422
514
-
?21
1084
1426
1772
2074
2432
48
211
379
~
802
1103
1454
1767
2129
2452
2224
43
146
355
617
937
1263
1595
1990
2275
-
38
130
222
315
407
689
974
1314
1658
1958
2314
117
284
407
121
1004
1353
1665
2025
2346
122
MAXIMA PRESION PERMITIDA DE OPERACION (cant.)
DIAM.
NOM.
DEI. TUBO
DESIGNAClüN
22
Céd.lO
Céd. 20, Est.
Reforzado
Céd. 30
Céd.4O
24
Céd.6O
Céd.80
Céd. 100
Céd. 120
Céd. 140
Céd. 160
26
30
ESPESOR DE
LA PARED
DEL TUBO
MARGEN POR CORROSION, EN PULG
O
1/16
1/8
3/16
1/4
NOM.
0.250
MIN.
0.219
301
214
128
44
0.312
0.375
0.437
0.500
0.562
0.625
0.688
0.750
0.250
0.375
0.500
0.562
0.687
0.968
1.218
1.531
1.812
2.062
2.343
0.273
0.328
0.382
0.438
0.492
0.547
0.602
0.656
0.219
0.328
0.438
0.492
0.601
0.847
1.066
1.340
1.586
1.804
2.050
376
452
528
606
681
761
839
916
275
-414
555
625
766
1089
1381
1753
2093
2399
2750
289
365
440
519
-594
672
750
827
196
334
475
544
685
1006
1297
1667
2006
2311
2660
202
278
353
431
507
584
661
738
117
255
395
464
604
924
1214
1582
1919
2223
2571
116
192
267
344
419
496
573
649
40
176
315
384
524
842
1131
1498
1833
2135
2482
97
236
304
443
761
1048
1413
1747
2048
2393
0.250
0.312
0.375
0.437
0.500
0.562
0.625
0.688
0.750
0.219
0.273
0.328
0.382
0.438
0.492
0.547
0.602
0.656
254
317
382
446
512
576
641
707
772
181
244
308
372
438
502
567
633
697
108
171
235
298
364
428
493
558
622
37
98
162
225
291
354
419
484
548
26
90
152
218
281
345
410
474
0.312
0:375
0.500
0.273
0.328
0.438
275
330
443
211
267
379
148
204
315
85
141
252
23
78
188
Máxima presión permitida, lb/pulg2 mano
-
-
-
-
-
-
-
31
106
136
25-8
332
409
486
561
-
't'
123
NOTA: SI EL VALOR DE ESFUERZO DEL TUBO ES MENOR DE 15,000 LB/PULG2
MAN DEBIDO A TEMPERATURA MAS ALTA, MULTIPLIQUE LA
MAXIMA PRESION PERMITIDA QUE APARECE EN LAS TABLAS POR
LOS FACTORES DE ESTA TABLA:
LA TEMPERATURA NO DEBE EXCEDER DE (OF)
650
700
750
800
850
900
950
1000
A 53 B I Valores de 15000 14350 12950 10800 8650
6500
esfuerzo, f-:-::-::c=-+--:-=-~-+":'-=-=-==-=-+~~"':'-+-::--=-=:-"---t-=-':-=--+--:-:--1I-:-::~---J
A 106Bllb/pulg'man. 15000 14350 12950 10800 8650
6500
4500
2500
FACTOR
1.000 0.9566 0.8633 0.7200 0.5766 0.4333 0.3000 0.1666
Ejemplo:
La máxima presión permitida para tubo de 6" reforzado con margen por corrosión de l/8" es, de la tabla, 1 181Ib/pulg2. A la temperatura de 800°F,la presión
máxima permitida es 1 181 x 0.72 = 850 Ib/pulg2 mano
Ejemplo: para hallar la presión máxima permitida para cualquier valor de esfuerzo
dado:
Presión máxima permitida 1 181 Ib/pulg2 man., tomada de las tablas
Siendo el valor de esfuerzo 13 000 Ib/pulg2
La máxima presión permitida para este tubo es 13 000 x 1 181 = 1023 Ib/pulg2
15000
d
124
ESPESOR REQUERIDO DE PARED PARA
TUBERIA SUJETA A PRESION INTERNA
El espesor requerido de pared para tuberías, que aparece tabulado en las páginas que siguen,
está calculado con la fórmula siguiente:
PR
t = ---SE-0.6P
, en la cual
t = espesor de pared mínimo requerido en el tubo, pulg
P = presión interna, Ib/pulg2 mano
S = 15 000 Ib/pulg2 man., valor de esfuerzo de los materiales de uso más común para
tubería. A 53 B YA 106 B a temperaturas de -20 a 650°F.
E = Eficiencia de la junta del tubo sin costura
R = radio interior de la tubería, pulg
Para el diámetro interior del tubo se indican cifras redondeadas. Mediante interpretación
puede determinarse el espesor requerido con exactitud satisfactoria.
Los espesores dados en las tablas no incluyen margen por corrosión.
Para determinar el espesor de pared de tubo requerido en sistemas de tuberias se aplicarán las
distintas normas para tuberías.
Al seleccionar la tubería, deberá tomarse en consideración una tolerancia del 12.5 OJo en el espesor de pared. El espesor mínimo del tubo es igual al espesor nominal multiplicado por .875.
125
ESPESOR REQUERIDO DE PARED POR
PRESION INTERNA PARA TUBERIAS
D.1.
NOMINAl.
PRES10N MANOMETRICA, LB/PULG2
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
0.012
0.014
0.015
0.017
1
0.002
0.003
0.005
0.007
0.008
0.010
2
0.003
0.007
amo
0.013
0.017
0.020
0.024
0.027
0.031
0.034
3
0.005
0.010
0.015
0.020
0.025
0.030
0.035
0.041
0.046
0.051
4
0.007
0.013
0.020
0.027
0.034
0.040
0.048
0.054
0.061
0.068
0.076
0.085
0.102
5
0.008
0.017
0.025
0.034
0.042
0.051
0.059
0.068
6
0.010
0.020
0.030
0.040
0.051
0.061
0.071
0.081
0.092
7
0.012
0.023
0.035
0.047
0.059
0.071
0.083
0.095
0.107
0.119
8
Q..o.13
0.027
0.040
0.054
0.067
0.081
0.095
0.108
0.122
0.136
9
0.015
0.030
0.045
0.060
0.076
0.091
0.106
0.122
0.137
0.153
10
0.017
0.033
0.050
0.067
0.084
0.101
0.118
0.136
0.153
0.170
11
0.018
0.037
0.055
0.074
0.093
0.111
0.130
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0.187
12
0.020
0.040
0.060
0.081
0.101
0.121
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0.204
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0.221
0.214
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13
0.022
0.044
14
0.023
0.047
0.070
0.094
0.118
0.142
0.166
0.190
15
0.025
0.050
0.075
0.101
0.126
0.152
0.177
0.203
0.229
0.255
16
0.027
0.054
0.080
0.108
0.135
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0.189
0.217
0.244
0.272
17
0.028
0.057
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0.114
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0.172
0.201
0.230
0.260
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18
0.030
0.060
0.091
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19
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0.064
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0.323
20
0.033
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0.101
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0.271
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21
0.035
0.070
0.107
0.141
0.177
0.2 ¡ 3
0.248
0.285
0.321
0.357
0.336
0.374
0.351
0.391
22
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0.074
0.111
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0.223
0.260
0.298
23
0.038
0.077
0.116
0.155
0.194
0.233
0.272
0.312
24
0.040
0.080
0.121
0.161
0.202
0.243
0.284
0.325
0.367
0.408
25
0.042
0.084
0.126
0.168
0.210
0.253
0.296
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0.382
0.425
26
0.044
0.087
0.131
0.175
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0.263
0.308
0.352
0.397
0.442
27
0.045
0.090
0.136
0.181
0.227
0.273
0.319
0.366
0.412
0.459
28
0.047
0.094
0.141
0.188
0.236
0.283
0.331
0.379
0.428
0.476
0.244
0.294
0.343
0.393
0.443
0,493
0.253
0.304
0.355
0.407
0,458
0.510
29
0.048
0.097
0.146
0.195
30
0.050
0.100
0.151
0.202
126
ESPESOR REQUERIDO DE PARED POR PRESION
INTERNA PARA TUBERIAS (cont.)
PRESION MANOMETRICA, LB/PULG2
D.!.
NOMI-
NAl
550
600
650
700
750
800
850
900
950
1000
1
0.019
0.020
0.022
0.024
0.026
0.028
0.029
0.031
0.033
0.035
2
0.037
0.041
0.044
0.048
0.052
0.055
0.059
0.062
0.066
0.069
3
0.056
0.062
0.067
0.072
0.077
0.083
0.088
0.093
0.099
0.104
4
0.075
0.082
0.089
0.096
0.103
0.110
0.117
0.124
0.132
0.139
5
0.094
0.102
0.111
0.120
0.129
0.138
0.147
0.156
0.165
0.174
6
0.112
0.123
0.133
0.144
0.155
0.165
0.176
0.187
0.198
0.208
0.180
0.193
0.205
0.218
0.230
0.243
0.235
0.249
0.263
0.278
7
0.131
0.143
0.156
0.168
8
0.150
0.164
0.178
0.192
0.206
0.220
9
0.169
0.184
0.200
0.216
0.232
0.248
0.264
0.280
0.296
0.312
10
0.187
0.205
0.222
0.240
0.258
0.275
0.293
0.311
0.329
0.347
11
0.206
0.225
0.245
0.264
0.284
0.303
0323
0.342
0.362
0.382
0.309
0.331
0.352
0.373
0.393
0.417
0.405
0.428
0.451
12
0.225
0.246
0.267
0.268
13
0.244
0.266
0.289
0.312
0.335
0.358
0.381
14
0.262
0.287
0.311
0.336
0.361
0.386
0.411
0.436
0.461
0.486
15
0.281
0.307
0.467
0.494
0.521
16
0.300
0.328
17
0.319
0.348
0.360
0.387
0.413
0.440
0.356
0.384
0.412
0.441
0.469
0.498
0.527
0.556
0.378
0.408
0.438
0.468
0.499
0.529
0.560
0.590
0.334
18
0.337
0.369
0.400
0.432
0.464
0.496
0.528
0.560
0.593
0.625
19
0.356
0.389
0.423
0.456
0.490
0.523
0.557
0.591
0.625
0.660
20
0.375
0.410
0.445
0.480
0.515
0.551
0.587
0.622
0.658
0.694
21
0.394
0.430
0.467
0.504
0.541
0.579
0.616
0.654
0.692
0.729
22
0.412
0.451
0.489
0.528
0.567
0.606
0.645
0.685
0.724
0.764
23
0.431
0.471
0.512
0.552
0.593
0.634
0.675
0.716
0.757
0.799
24
0.450
0.492
0.534
0.576
0.619
0.661
0.704
0.747
0.790
0.833
25
0.469
0.512
0.556
0.600
0.645
0.689
0.733
0.778
0.823
0.868
26
0.487·
0.533
0.578
0624
0.670
0.716
0.763
0.809
0.856
0.903
27
0.506
0.553
0.601
0.648
0.696
0.744
0.792
0.840
0.889
0.937
28
0.525
0.574
0.623
0.672
0.722
0.771
0.821
0.871
0.922
0.972
29
0.544
0.594
0.645
0.696
0.747
0.779
0.851
0.902
0.955
1.007
30
0.562
0.615
0.667
0.720
0.773
0.826
0.880
0.934
0.988
1.042
'f'
127
ESPESOR REQUERIDO DE PARED POR PRESION
INTERNA PARA TUBERIAS (cont.)
D.1.
NOMINAl.
PRESION MANOMETRICA, LB/PUL(J2
1100
1200
1300
1400
1500
1600
1700
1800
0.053
0.057
0.061
0.065
0.069
0.072
0.106
0.114
0.122
0.129
0.137
0.145
1900
2000
I
0.038
0.042
0.046
0.049
2
0.077
0.084
0.091
0.099
3
0.115
0.126
0.137
0.148
0.160
0.171
0.182
0.194
0.206
0.217
4
0.153
0.168
0.1~3
0.198
0.213
0.228
0.243
0.259
0.274
0.290
5
0.192
0.210
0.229
0.247
0.266
0.285
0.304
0.323
0.342
0.362
6
0.230
0.252
0.274
0.297
0.319
0.342
0.365
0.388
0.411
0.435
7
0.268
0.294
0.320
0.346
0.372
0.399
0.426
0.453
0.480
0.507
8
0.307
0.336
0.366
0.395
0.426
0.456
0.486
0.517
0.548
0.580
9
0.345
0.378
0.411
0.445
0.479
0.513
0.547
0.582
0.617
0.652
10
0.384
0.420
0.457
0.494
0.532
0.570
0.608
0.647
0.685
0.725
II
0.422
0.462
0.503
0.544
0.585
0.627
0.669
0.711
0.784
0.797
12
0.460
0.504
0.549
0.593
0.638
0.684
0.730
0.776
0.823
0.870
13
0.499
0.546
0.594
0.643
0.691
0.741
0.790
0.841
0.891
0.942
14
0.537
0.588
0.640
0.692
0.745
0.798
0.851
0.905
0.960
1.014
15
0.575
0.630
0.686
0.742
0.798
0.855
0.912
0.970
1.028
1.087
16
0.614
0.672
0.732
0.791
0.851
0.912
0.973
1.034
1.097
1.159
17
0.652
0.714
0.777
0.840
0.904
0.969
1.034
1.099
1.165
1.232
IR
0.690
0.756
0.823
0.890
0.958
1.026
1.094
1.164
'1.234
1.305
19
0.729
0.798
0.868
0.939
1.0ll
1.083
1.155
1.228
1.302
1.377
20
0.768
0.840
0.914
0.989
1.064
1.140
1.216
1.293
1.371
1.449
21
0.R05
0.882
0.960
1.038
1.117
1.197
1.277
1.358
1.439
1.522
22
0.844
0.924
1.006
1.088
1.170
1.254
1.338
1.422
1.508
1.594
23
0.882
0.966
1.051
1. 137
1.223
1.311
1.398
1.487
1.576
1.667
24
0.920
1.008
1.097
1.186
1.277
1.368
1.459
1.552
1.645
1.739
25
0.959
1.050
1.143
1.236
1.330
1.425
1.520
1.616
1.714
1.812
26
0.997
1.0<)2
1.18R
1.286
1.383
1.481
1.581
1.681
1.782
1.884
27
1.036
1.134
1.234
1.334
1.436
1.538
1.642
1.746
1.851
1.957
28
1.074
1.176
1.280
1.384
1.498
1.595
1.702
1.810
1.919
2.02<)
29
1.112
1.218
1.326
1.434
1.543
1.652
1.763
1.875
1.988
2.101
30
1.151
1.260
1.371
1.483
1.5<)6
1.709
1.824
1.940
2.056
2.174
128
ESPESOR REQUERIDO DE PARED POR PRESI0N
INTERNA PARA TUBERIAS (cont.)
D.!.
NOMI·
;.J."l
I
PRESI0N MANOMETRICA, LB/PULG2
2\00
2200
2300
2400
2500
2600
2700
2800
2900
3000
0.076
0.080
0.084
0.088
0.093
0.097
0.101
0.105
0.109
0.114
0.177
0.185
0.193
0.202
0.210
0.219
0.227
0.27S
0.290
0.303
0.315
0.32S
0.341
0.420
0.437
0.455
2
0.153
0.161
0.169
3
0.229
0.241
0.253
0.265
0.370
0.3S7
0.404
4
0.306
0.322
0.338
0.354
5
0.3S2
00402
00422
0.442
0.463
0.484
0504
0.526
0.547
0.56S
6
0.459
0.482
0.507
0.531
0.556
0.5S0
0.605
0.631
0.656
0.682
7
0.535
0.563
0.591
0.619
0.64S
0.677
0.706
0.736
0.765
0.795
S
0.611
0.643
0.675
0.708
0.741
0.774
0.807
0.S41
0.875
0.')09
9
0.688
0.724
0.760
0.796
0.S33
0)\71
0.90S
0.946
0.9s4
1.023
10
0.764
0.S04
O.S44
0.SS5
0.926
0.967
1.00'l
1.051
1.093
1.136
11
0.841
0.8S4
0.929
0.973
1.01'l
1.064
1.110
l.! 56
1.203
1.250
12
0.917
0.965
1.013
1.062
1.111
1.161
1.2 ¡ 1
1.261
1.312
1.364
\3
0.993
1.045
1.098
1.150
1.204
1.257
1.312
1.366
1.422
10477
14
1.070
1.126
!.l82
1.239
1.296
1.354
1,4\3
1.471
1.53 ¡
1.591
15
1.146
1.206
1.267
1.327
1.3S9
1,451
1.513
1.577
1.640
1.705
16
1.223
1.2S7
1.351
1.416
1,481
U48
1.614
16¡C
1.750
1.81x
17
1.299
1.367
1,435
1.5Q4
1.574
1.644
1.715
1.7S7
I.S59
1.932
1,447
1.520
1.593
1.667
1.741
Ull6
1.892
1.968
2.045
1. 759
1.838
1.917
1.997
2.018
2.159
18
1.376
19
1,452
1.528
1.604
1.681
20
1.528
1.608
1.6S9
1.770
1.852
1.935
2.011-;
2.102
2.187
2.273
21
1,(,05
1.689
1.773
1.85S
1.944
2.031
2.119
2.207
2.296
2.3X6
2.500
2.614
-.
"
1.681
1.769
1.85S
1.947
2.037
2.12il
2.220
2.312
2,406
23
1.758
I.S49
1.942
2.036
2.130
2.225
2.321
2,417
2.515
24
¡ .834
1.930
2.026
2.124
2.~22
2.321
2.422
2.523
2.624
2.727
25
1.910
2.010
2.111
2.212
2.315
2,411-;
2.522
2.62k
2.734
2.1-;41
26
1.987
2.0'l0
2.195
2.301
2,407
2.515
2.623
2.733
2M3
2.955
,~
2.063
2.171
2.2S0
2.3S9
2,450
2.612
2.724
2.83i'i
2.952
3.068
2,478
2.593
2.708
2.S25
2.943
3.062
3.1 S2
2.805
2.926
3.048
3.171
3.295
2.902
3.027
3.153
3.281
3.404
I
- I
2k
2.140
2.25 ¡
2.364
29
2.216
2.332
2.449
2.566
2.6S5
2.533
2.655
2.778
30
2.293
2.412
129
REFUERZO EN LA UNION DE CONO A CILINDRO
CUANDO ACTUA UNA PRESION INTERNA
------------ -----En la unión de un coco o sección cónica a un cilindro (figuras C y D), debido a la
flexión y al corte, se inducen esfuerzos de discontinuidad que deben compensarse
con refuerzo.
PROCEDIMIENTO DE DISENO (El valor del ángulo en el vértice es :;;¡; 30 grados)
l. Determinar el factor x = el menor entre SsE. o Se ~
Determinar el factor y = el mayor entre S.,E, o ScEc
2. Determinar P/x y leer el valor de .:1 de las tablas A y B.
TABLA A - VALORES DE 6 PARA UNIONES EN EL EXTREMO GRANDE
0.001
11
P/x
-
.:1, grados
-
I
I
0.002
15
I 0.003 I 0.004 I
I
21
I
0.005
23
I 0.006 I 0.007 I 0.008
10.009*
T 30
I 25 I
I
I 0.005 I 0.Ql O I 0.020 I 0.040] 0.080 I 0.100 T0.125*
I
18
28.5
27
TABLA B - VALORES DE 6 PARA UNIONES EN EL EXTREMO PEQUEÑO
• I 0.002
P/x
.:1, grados
* ~ = 30 grados
I
4
I
6
I
9
I
12.5
I
17.5
I
24
I
I
27
30
para un valor mayor de P/x
Cuando ~ es menor que a, se debe considerar un refuerzo.
3. Determinar el factor k = y/S,ER (utilice un valor minimo de 1.0 para k en la fórmula)
4. Determinar el tamaño y la ubicación del anillo de refuerzo (ver la página 130)
E
NOTACION
los subíndices s, e o r, módulo
de elasticidad del casco, el cono o
el anillo de refuerzo, respectivamente, Ib/pulg2
1
= con
ts
= espesor del casco en la junta menos el
te
= espesor del
a
= la
~
= ángulo tomado de la tabla A o B, gra-
m
= el
Ver las tablas que comienzan en la página 39 para el mbdulo
de elasticidad del acero al carbono o inoxidable.
E
= con los subíndices 1, 2 Y3, eficiencia de
las juntas soldadas en el casco, cono o ani110 atiesador, respectivamente. Para compresión E = 1.0 para soldaduras a tope.
margen por corrosión, pulg
cono en la junta menos el
margen por corrosión, pulg
mitad del ángulo ápex del cono o
sección cónica, grados
do~
= presión de diseño, lb/puli
RL = radio interior del cilindro grande o del
p
-
extremo mayor del cono, pulg
Rs = radio interior del cilindro pequeño o
de la base menor del cono, pulg
S
t
o bien,
te
= el
[..!::....
t
cos (a - .:1)]
[te cos a cos (a t
~) ]
menor valor entre
(t s - t) o bien, [te - (t / cos a)]
= con los subíndices s, e o r, esfuerzo per=
menor valor entre
misible del material casco, cono o anillo
aliesador, lb/pulg 2
x
mínimo espesor requerido del caso sin
margen por corrosión, pulg
y
= factor;
el menor entre
Ss El o bien, Se E 2
= factor;
el mayor entre
Ss Es o bien, Se E e
130
REFUERZO EN LA UNION DE CONO Y CILINDRO
FORMULAS
JUNTA EN EL EXTREMO GRANDE
-
t...--"'"
Q
30 0
(lJ
Area excedente de metal disponible para
refuerzo, A., pulg 2
'-., ~;
-
A.,=41•. J RiJ,
-
Distancia desde la junta, en la cual puede
colocarse el refuerzo adicional, pulg
Distancia desde la junta, en la cual debe situarse el centro de gravedad del refuerzo,
~
FIO.
PR! k ( 1--~
t1 ) lana
A =~
Area requerida de refuerzo, A, pulgZ
Mlfx.
e
JRiJ,
0.5¡R;f;
pul¡!
JUNTA EN EL EXTREMO MENOR
f--..--'
PR;k(
Area requerida de refuerzo, A, pulgZ
,
-Area excedente del metal disponible para re- A
r'
\
/)
_ ¡R;i[(
, .' - 111,1 1,-
fuerzo, A., pulg2
Y1
•
Q
MAx. Distancia desde la junta, en la cual puede
FIO. D
1)
-
cos a +
(
)]
f., - 1
JR,t,
colocarse el. refuerzo, pulg
DistanCia desde la junta, en la cual debe situarse el centro de gravedad del refuerzo,
pulg
30°
~)
A=~ I-alana
0.5¡R;f,
EJEMPLO
Datos de diseño:
R H---1
--I-t.
- ~.
Q"'"'I
t
6.6 pulg
j
a = 30 grados, mitad del ángulo en el vértice
E.E,Er = 30 x 106 , módulo de elasticidad, Ib/pulg 2
El~ = LO, eficiencia de junta entre el casco y el cono
-'5.6pulg E3 = 0.55, eficiencia de junta en el anillo de refuerzo
P = 50 Ib/pulgZ, presión interna de diseño
2.8r!g·t
R L = 100 pulg, radio interno del cilindro grande
R. = 84 pulg, radio interno del cilindro pequeño
S. = 13,800 Ib/pulg2, esfuerzo permitido del material del
casco y del cono
Se = 13,800 Ib/pulg 2, esfuerzo permitido del material del cono
r
Sr = 14,500lb/puig2, esfuerzo permitido del material del anillo
r
t
t
t
3.3 pulg
I
l
~
lp
L.
RI_-:.:j l-t.
t,
t.
t.
=
=
0.429 pulg, espesor mínimo requerido en el cilindro grande
0.360 pulg, espesor mínimo requerido en el cilindro pequeño
= 0.500 pulg, espesor real del cono
= 0.4375 pulg, espesor real del cilindro grande
= 0.375 pulg, espesor real del cilindro pequeño
.
131
REFUERZO EN LA UNION DE CONO Y CILINDRO
EJEMPLO
1--------------------------------UNION EN EL CILINDRO GRANDE
Ver los datos de diseño en la página 130
Se usa el mismo material para el casco y el cono.
l. Factor x, el menor de:
Ss El o Se E2 X = 13 800 X 1.0
Factor y, el mayor de:
Ss Es o SeEe y 13800 x 30 x 10 6
2. P/x = 50/13,800= 0.0036;
de la tabla A: L::. == 19.8
Ya que L::. es menor que a, se requiere un refuerzo.
3. Factor, k==y/SrEr== 13,800 x 30x 106 /I4,500x30x 10 6 =0.95
4. Area de sección transversal requerida en el anillo de compresión:
A ==PR L k (l-~) tan a == 50x 100 xO.95
2x
a
2 X 13.800
2
2
(1_ 1930.8 ")\0.5774=
3.38 pulg2
Area excedente del casco, disponible para refuerzo:
te = el menor de (ts - t) o [te - ( t / cos a)], pulg
( 0.4375 - 0.4290) == 0.0085, ó 0.500 - 0.429/0.866 == 0.005
A e == 4le
JRLl
= 4
s
X
0.005
VlOO
X
0.4375 = 0.132 pulg2
A--A e = 3.380 - 0.132 = 3.248 pulg2,áreades~ccióntransversalreque­
rida en el anillo de compresión
Al usar barra de 0.625 pulg de espesor, el ancho del anillo es : 3.248/0.625 = 5.20
pulg
Ubicación del anillo de compresión.
J lOO X 0.4375
Distancia máxima del centro de gravedad a la unión == O.sJ RLl =
Distancia máxima a
l~ unión
==
JR
L l .•
== 6.60 pulg
s
0.5/100
X
0.4375 = 3.30
pulg
UNION EN EL CILINDRO PEQUEÑO
1. Factor, x == 13.ROO
2. P/x = 50/13,800 = 0.0036; de la tabla B: L::. == 5
3. Factor, k == 0.95
4. Area de sección transversal requerida en el anillo de compresión:
A = PR/k
2{
(J _~)a tan a
2
= 50 X 84 X 0.95 (1 _ 5 ) 0.5774 = 5.820 pulg2
2xI3,800
30
132
REFUERZO EN LA UNION DE CONO Y CILINDRO
EJEMPLO (cont.)
Factor, m = el menor entre
Is
[ t cos (a
-.:1)
]
Ó
[lo cos a
cos (a - .:1) ]
I
0.375/0.360 X 0.9063 = 0.944 6 0.500 X 0.866 X 0.9063/0.360 = 1.090
Area excedente del casco disponible para refuerzo:
A, =
mJR:l[( te - co: a) + (ts- t)]
0.944
~
J R4 X 0.360[ (0.500- 0.360/0.866) + (0.375 - 0.360) 1=
0.515 pulg 2
A-A. = 5.820 - 0.515 = 5.305 pulg 2
área de secci6n transversal requerida del anillo de compresi6n
Al usar barra de 1 1/4 de espesor, el ancho del anillo es: 5.305/1.25 = 4.244 pulg
Ubicaci6n del anillo de compresi6n:
Distancia máxima a la uni6n:
..JRs ts = ..J 84 x
0.375 = 5.6 pulg
Distancia máxima del centro de gravedad a la uni6n: 0.5
..JRsts =
2.8 pulg
El anillo de aislamiento puede utilizarse como anillo de compresión siempre que sea
continuo y que sus extremos vayan unidos.
Como el momento de inercia del anillo no es un factor de importancia, se puede utilizar una barra plana que puede curvarse con rodillos fácilmente y es más económica
que los perfiles estructurales.
Para eliminar la necesidad de refuerzo adicional, la utilización de una placa más
gruesa para los cilindros en la unión, en algunos casos, puede ser más ventajoso que
utilizar anillos de compresión.
•
133
REFUERZO EN LA UNION DEL CONO AL CILINDRO
CUANDO ACTUA UNA PRESION EXTERNA
Debe colocarse un refuerzo en la unión entre el cono y el
cilindro o en la unión del extremo mayor de la sección
cónica y el cilindro SI el cono, o sección córnca, no tiene
muñones de articulación y el valor de d, que se obtiene
de la tabla E, es menor que a.
TABLA E. VALORES DE 4
PISE
d, grado
O
O
0.002 0.005 0.010 0.02 0.04 0.08 0.10
5
7
10
15 21 29 33
PISE 0.125 0.15
d, grado 37
40
0.20 0.25 0.30 0.35
47
52
57 60
" = 60° para valores mayores de PISE
NOTA: se puede inteJpOlar si se desean valores intennedios
El momento de inercia y el área de la sección transversal
del anillo (rigidizador) de refuerzo requeridos, cuando la
mitad del ángulo en el vértice es igual o menor de 60°, se
determinarán mediante las siguientes fórmulas y el procedimiento indicado.
FIG. F
1. Determinar PISE y obtener el valor de d de la tabla E.
2. Determinar el área equivalente del cilindro, cono y anillo rigidizador, A n , pulg 2 • (Ver página
46 para los detalles de construcción del anillo.)
LL t
2
Le t,
2
A =--+--+A
n
B =
Calcular el factor B
~
4
s
(FLDL)
An
donde
FL = PM
+ J.
tan a
M =
-RL tan a
2
2
R2
L
R
2
3RL tan a
-
L
s
+ --!:. + ---"'----'--
3. Con ayuda de las gráficas adecuadas (págs. 41 a 45) obtener el valor de A entrando con
el valor de B, recorriéndose a la izquierda hasta la curva de material/temperatura y, en el
punto donde corte a la curva, bajar en el Sentido vertical hasta la parte inferior de la gráfiCR.
Para valores de B que quedan localizados abajo del extremo izquierdo de la curva material/temperatura de diseño, el valor de A = 2B/E.
4. Calcular el valor del momento de inercia requerido.
Sólo para el anillo rigidizador
1 =
s
AD/ A n
--=---....:=.
14.0
Para la sección cono-casco-anillo:
l' =
s
AD 2 A
L
n
--=---....:=.
10.9
5. Seleccionar el tipo de anillo rigidizador y determinar el momento de inercia disponible, 1, del
anillo y de la sección cono-casco-anillo, 1' .
134
REFUERZO EN LA UNION DEL CONO AL CILINDRO
(continuación)
Si lo bien l' es menor que ls o 1:, respectivamente, seleccionar un anillo rigidizador que
tenga un momento de inercia mayor.
6. Determinar el área de la sección transversal requerida para el refuerzo A rv pulg 2 :
Area excedente de metal disponible para refuerzo, Ar , pulg 2 :
A r = 41, VRLls
La distancia desde la unión dentro de la cual se colocará el refuerzo adicional, pulg.
La distancia desde la unión dentro de la cual estará localizado el centroide del refuerzo, pulg.
0.5 VRL l s
~__ ~R.
~;~
I
"
Se coloc'ará el refuerzo en la unión del extremo menor de la
sección cónica y el cilindro, sin ensanchamiento.
El momento de inercia y el área de la sección transversal
del anillo de refuerzo (rigidizador) requeridos se determinarán siguiendo el procedimiento y aplicando las fórmulas que
aparecen a continuación.
l. Determinar el área equivalente del cilindro, cono y
anillo rigidizador, A¡s, pulg 2
Calcular el factor B
donde
RECIPIENTE
SIN ANILLO
RIGIDIZADOR
RECIPIENTE
SIN ANILLO
RIGIDIZADOR
Fs = PN + h tan ex
N=
FIG. G
R s tan ex
2
+
L
2
2
+
135
REFUERZO EN LA UNION DEL CONO AL CILINDRO
(continuación)
3. De la gráfica adecuada (páginas 41 a 45) obtener el valor de A entrando con el valor de
B, recorriéndose a la izquierda hasta la curva material/temperatura y, luego, desde el punto de intersección, bajar verticalmente hasta la parte inferior de la gráfica.
Para valores de B que estén abajo del extremo izquierdo de la curva material/temperatura
para la temperatura de diseño, el valor de A = 2B/E
4. Calcular el valor del momento de inercia requerido:
Para la sección anillo-casco-cono
r. s -
Para el anillo rigidizador
AD/ A7S
10.9
1 =
s
AD/A 7S
-~-'-'--
14.0
5. Seleccionar el tipo de anillo rigidizador y determinar sólo el momento de inercia disponible, 1 (ver página 87), del anillo y, luego, el de la sección anillo-casco-cono, r.
Si 1 o r es menor que l. o r., respectivamente, seleccionar el anillo rigidizador con el
momento de inercia mayor.
6. Determinar el área de la sección transversal necesaria para el refuerzo, Ano pulg 2 :
=
A
kQ.Rs tan ex
---::=..:'------
SE
rs
Area excedente de metal disponible para el refuerzo, A., pulg 2 :
A. =
g
;e
- - (te cos ex
t r)
r;:;-:
+ '\IR;s
(ts -
t)
La distancia desde la unión dentro de la cual se localizará el refuerzo adicional será, en
pulgadas:
La distancia desde la unión dentro de la cual se localizará el centroide del refuerzo será,
en pulgadas:
0.5 ..JR;s
NüTAClüN
A. = área excedente de metal disponible
para refuerzo, pulg 2 •
A rL = área requerida para refuerzo, pulg 2 •
B
= factor
DL
= diámetro exterior del cono o extremo
Ars = área requerida para refuerzo, pulg 2 •
Do = diámetro exterior del casco cilíndrico,
mayor de la sección cónica, pulg.
As = área de la sección transversal del anillo
rigidizador, pulg 2 •
A T = área equivalente del cilindro, cono
y anillo rigidizador, pulg 2 •
pulg.
D s = diámetro exterior en el extremo menor de la sección cónica, pulg.
E = eficiencia mínima de la junta longitudinal en el casco, la cabeza o el cono;
E = 1 para juntas a tope trabajando
a compresión.
136
REFUERZO EN LA UNION DEL CONO AL CILINDRO
(continuación)
E
= con los subíndices c, r o s, módulo de
elasticidad del cono, refuerzo o material del casco, respectivamente,
lb/pulg 2 .
k
= S,E/SRER pero no menor que 1.0.
L, = longitud de diseño de una sección del
recipiente, pulg. Para una sección del
recipiente rigidizado: distancia entre la
unión del cono al casco pequeño y un
anillo rigidizador adyacente sobre el
casco menor.
JI = carga axial en el extremo mayor debi-
Para una sección del recipiente no rigidizado: distancia entre la unión del cono al casco menor y un tercio de la
profundidad de la cabeza sobre el otro
extremo del casco menor.
da al viento, etc., Ib/pulg. El valor de
JI deberá ser positivo en todo el
cálculo.
Ji
= carga axial en el extremo menor debi-
da al viento, etc., Ib/pulg. El valor de
deberá ser positivo en todo el
cálculo.
J2
1
4
= momento de inercia disponible de la sec-
1.l0.JD;j
= momento requerido de inercia del ani-
llo rigidizador, pulg 4 •
1;
2
= momento requerido de inercia de la sec-
RL = radio interior del cilindro mayor, pulg.
Rs = radio interior del cilindro menor, pulg.
S
= longitud axial del cono, pulg.
Le
=
longitud del cono a lo largo de la superficie del mismo, o bien, distancia entre los anillos rigidizadores del cono,
pulg.
LL = longitud de diseño de la sección del re-
cipiente, pulg, para la sección rigidizada del recipiente: la distancia entre la
unión cono-casco mayor y un anillo rigidizador adyacente sobre el casco mayor. Para la sección no rigidizada del
recipient!~: la distancia entre la unión
cono-casco mayor y un tercio de la profundidad de la cabeza sobre el otro extremo del casco mayor.
= esfuerzo máximo permitido de trabajo,
Ib/pulg 2 •
SR = esfuerzo permitido del material del refuerzo, lb/pulg 2 •
Ss = esfuerzo permitido del material del casco, Ib/pulg 2 •
= espesor mínimo requerido del cilindro
sin considerar el margen por corrosión,
pulg.
ción transversal combinada del anillocasco-cono, pulg 4 .
L
PR
Q=-"+I"
s
2
J2
fuerza axial a la compresión debida a
la carga axial y a la presión.
•
ción transversal combinada anillo-casco,
pulg 4 • El ancho del casco que contribuye al momento de inercia de la sección
combinada:
ls
PRL
QL = - - +JI
= momento de inercia disponible del ani-
llo rigidizador, pulg
r
P = presión de diseño externa, Ib/pulg 2 •
te = espesor real del cono sin considerar el
margen por corrosión, pulg.
t,
= el menor entre (t s -
t) o bien, (te - t,),
pulg.
espesor mínimo requerido para el cono
sin considerar el margen por corrosión,
pulg.
t,
=
ts
= espesor real del casco sin considerar el
margen por corrosión.
IX
= mitad del ángulo en el vértice, grados.
.1 = valor que indica la necesidad de un re-
fuerzo, de la tabla E, grados.
•
137
REFUERZO EN LA UNION DEL CONO AL CILINDRO
EJEMPLO
Datos de diseño
D L = 96 pulg, diámetro exterior del cilindro mayor.
D s = 48 pulg, diámetro exterior del cilindro menor.
E = 0.7, eficiencia de las juntas soldadas longitudinales
del casco y el cono.
Es. Ee• ER = 30 X 10 6, módulo de elasticidad del material
del casco, cono y anillo, Ib/pulg 2 •
JI = 100 Ib/pulg, carga axial debida al viento.
J2 = 30 Ib/pulg, carga axial debida al viento.
LL = 120 pulg, longitud de diseño de la sección mayor del
recipiente.
L s = 244 pulg, longitud de diseño de la sección menor del
recipiente.
Le = 48 pulg.
P = 15 Ib/pulg 2 , presión de diseño externa.
R L = 47.75 pulg, radio interior del cilindro mayor.
R s = 23.75 pulg. radio interior del cilindro menor.
Ss = 13,800 Ib/pulg 2 , esfuerzo máximo permitido de trabajo del material del casco y del cono.
SR = 12,700 Ib/pulg 2 • esfuerzo máximo permitido de trabajo del material de refuerzo.
= 0.25 pulg. espesor mínimo requerido del cilindro
mayor.
= 0.1875 pulg, espesor mínimo requerido del cilindro
menor.
te = 0.25 pulg, espesor real del cono.
t r = 0.25 pulg, espesor mínimo requerido del cono.
t s = 0.25 pulg, espesor real del cilindro.
r
3.46'
Temperatura de diseño = 650°F
UNION EN EL EXTREMO MAYOR
1. PISE
=
como
¡;Í
15/13,800 = 0.0016; de la tabla E, ¡;Í = 4
es menor que a, es necesario el refuerzo.
2. Suponiendo que As = O.
An
M
= LLt/2 +
Lcr/2 + As
=
120xO.125 + 48xO.125 + O
R tan a
LL
R L2 - Rs 2
---'='----"--
2
2
3 RL tan a
-L- - - + - +
48xO.5774
120
2
2
---- + -- +
FL
= PM + f..
tan a
=
48 2
-
24 2
3 x48 xO.5774
=
= 94.63
15x94.63 + looxO.5774
=
1477
21 pulg 2
138
REFUERZO EN LA UNION DEL CONO AL CILINDRO
EJEMPLO (continuación)
B
= ~ (FLD L ) = 0.75x1477x96/21 =
4
5064
An.
3. A = 0.00035 de la gráfica, página 41.
4. Momento de inercia requerido para la sección transversal combinada del anillo-casco-cono:
0.00035x96 2 x21
- - - - - - = 6.214 pulg
4
10.9
5. Usando dos barras planas de 2 112 x 112 como se indica y el ancho efectivo del casco:
1.10 x
...rt5;j = 1.1 v'96xO.25
= 5.389 pulg
El momento de inercia disponible: 7.368 pulg (ver página 89)
Es mayor que el momento de inercia necesario. La rigidización es satisfactoria.
6. El área de la sección transversal necesaria del refuerzo es:
S/is
k = -- =
S~R
PRL
QL = - - +
2
A
rL
=
13,8ooX30x 10 6
12,7oox30x 10 6
= 1.09
15x48
JI = - - + 100 =460
kQLRL tan a
2
[1 _ lA (
SS E
PRL - QL ) ~J
QL
a
1.09x460x48xO.5774 [
( 15x48 - 460 ) 4 ]
= 1.412 pulg 2
1 - 0.25
13,8ooXO.7
460
30
El área de la sección transversal del anillo rigidizador es de 2.5 pulg 2 • Es mayor que el
área requerida.
El refuerzo se deberá localizar a una distancia desde la unión de:
v' RLts = v'48 x 0.25 = 3.46 pulg.
El centroide del anillo deberá estar a una distancia de la unión de:
0.5 v'RLts = 0.5 v'48 x 0.25 = 1.73 pulg
UNION EN EL EXTREMO MENOR
1. Debe haber refuerzo en la sección cónica que no se ensancha.
2. Suponiendo que As = O,
A7S = L st12 + L,J,I2
Rs tan a
L
N =
+ -R
2
2
+ As =
+ As
244xO.25/2
24xO.5774
2
+
48xO.25/2
244
+ O = 36.5 pulg
+ - - + O = 128.93 pulg
2
139
REFUERZO EN LA UNION DEL CONO AL CILINDRO
EJEMPLO (continuación)
Fs = PN
B = -3
4
+ h tan
(FPs)
A~
01
= 15x128.93
+ 30XO.5774
= 3/4 (1951 X48)
= 1951
1924
36.5
3. A = 0.00015 de la gráfica, página 41.
4. El momento de inercia requerido para la sección transversal combinada del anillo-cascocono es:
2
AD2A~
0.00015X48 x36.5
4
1; =
s
=
= 1.16 pulg
10.9
10.9
5. Usando una barra plana de 2 1/2 x 1/2 y el ancho efectivo del casco:
1.1 '-"48 xO.25 = 3.81 pulg
El momento de inercia disponible es: 1.658 pulg 4 (ver página 89)
Es mayor que el momento de inercia necesario; la rigidización es satisfactoria.
6. Area necesaria de refuerzo:
k = 1.09
PRs
Qs = - -
2
+h
15x24
= --
2
+ 30
= 210 Ib/pulg
1.09 x21Ox24 xO.5774
- - - - - - - - - - = 0.328 pulg 2
I3,800xO.7
Area excedente de metal disponible para el refuerzo:
A, =
=
A rs
-
sle
~
- - (te - tr)
cos
01
+ y~
Rsls (t s - t)
J24XO.25
(0.25 - 0.25)
0.866
+ '-"24 xO.25 (0.25 - O: 1875)
= 0.153 pulg 2
A, = 0.328 - 0.153 = 0.175 pulg 2
El área del anillo usado para rigidizar es de 1.25 pulg 2 • Es mayor que el área requerida
para refuerzo.
El refuerzo se deberá localizar a una distancia de la unión de:
'-"Rsls = '-"24XO.25 = 2.44 pulg
y el centroide del anillo debe estar a una distancia de la unión de:
0.5 '-"Rsts
= 0.5
'-"24xO.25
=
1.22 pulg
140
SOLDADURA DE RECIPIENTES
SOMETIDOS A PRESION
Existen varios métodos para hacer juntas soldadas. En cada caso particular, la elección de un
tipo de entre las numerosas alternativas, depende de:
l. Las circunstancias en que ha de realizarse la soldadura
2. Los requisitos del Código
3. Los aspectos económicos
1. CIRCUNSTANCIAS PARA LA REALIZACION DE LA SOLDADURA.
En muchos casos, la accesibilidad de la junta determina el tipo de soldadura. En un recipiente de diámetro pequeño (menos de 18-24 pulgadas), no puede aplicarse la soldadura
manual. Se utiliza una tira de respaldo, ésta debe permanecer en su lugar. En los recipientes
de mayor diámetro, si no tienen registro para hombre, la última junta (de cierre) sólo puede
soldarse desde el exterior. El tipo de soldadura puede ser determinado también por el equipo del fabricante.
2. REQUISITOS DE LAS NORMAS.
De acuerdo al tipo de junta, las normas establecen requisitos basados en el servicio, el material y la ubicación de la soldadura. Los procesos de soldadura que pueden aplicarse en la
construcción de recipientes están restringidos también por las normas, como se describe en el
párrafo UW-27.
Las normas se presentan en las páginas siguientes bajo los títulos:
a. Tipos de juntas soldadas
(Juntas permitidas por las normas, su eficiencia y las limitaciones de sus aplicaciones).
Tabla UW-12.
b. Diseño de juntas soldadas
(Tipos de juntas en recipientes para varios servicios y con ciertas condiciones de diseño).
UW-2, UW-3.
c. Eficiencias de junta y reducciones de esfuerzos
(Eficiencias de juntas en ciertos puntos y esfuerzo permisible reducido para usarse en cálculos de componentes de recipientes).
Los datos de la tabla están basados en las siguientes regulaciones del código:
Total, por zonas, examen rediográfico parcial o no radiografiado de juntas A, B YC. UW -11
Para el cálculo del esfuerw longitudinal, la eficiencia de junta parcialmente rediografiada es la misma que la de juntas rediografiadas por zonas.
Las secciones de recipientes sin costura y cabezas con juntas a tope, categoría B, e o D que son radiografiadas por zonas, deberán diseñarse para esfuerzo circunferencial con un valor de esfuerzo igual al
85% del esfuerzo permisible del material. UW-12(b).
r
II
I
I
141
Cuando las juntas no se radiografían, como eficiencia, E, de la junta deben usarse los valores de la columna e de la tabla "Tipos de juntas soldadas", y en todo otro cálculo de diseño deberá tomarse un valor de
esfuerzo igual al 80% del esfuerzo permitido del material, excepto para cabezas planas no atirantadas, etc.
UW-12(c)
3. ECONOMIA DE LA SOLDADURA.
Si los dos factores anteriores permiten la libre elección, la economía es el factor decisivo.
Siguen algunas consideraciones relativas a la economía de las soldaduras:
La preparación de bordes en Y, que puede hacerse a soplete, es siempre más económica que la
preparación para juntas en J o en U.
La preparación en Y doble requiere sólo de la mitad del metal de soldadura depositada de la
que requiere la preparación en Y sencilla.
Al aumentar el tamaño de una soldadura de filete, su resistencia aumenta en proporción directa, mientras que el metal de soldadura depositado aumenta en proporción al cuadrado de su
tamaño.
La soldadura de baja calidad hace necesaria la utilización de placa de mayor espesor para el recipiente. El que sea más económico utilizar soldadura de mayor resistencia y placa más delgada
o lo contrario, depende del tamaño del recipiente, del equipo de soldadura, etc. Esto debe decidirse en cada caso particular.
142
TIPOS DE JUNTAS SOLDADAS
TIPOS
NORMA UW-12
1
~
lrlZZI
2~
~
EFICIENCIA DE LA JUNTA, E
Cuando la junta es:
a.
c.
b.
RadiograNo
fiada total- Examinada
por zonas Examinada
mente
Juntas a tope hechas por doble
cordón de soldadura o por otro
medio con el que se obtenga la misma calidad de metal de soldadura
depositada sobre las superficies interior y exterior de la pieza.
Si se emplea placa de respaldo, debe
quitarse ésta después de terminar la
soldadura.
1.00
0.85
0.70
Junta a tope de un solo cordón
con tira de respaldo que queda en
su lugar después de soldar
0.90
0.80
0.65
Junta a tope de un solo cordón
sin tira de respaldo
-
-
0.60
J unta a traslape de doble filete
completo
-
-
0.55
-
-
0.50
-
0.45
c..Eñ"]Uriiás circunferenciales únicamente
3
~
4
~
5
~
Junta a traslape de un solo filete
completo con soldaduras de tapón
I
I
6
~
Junta a traslape de un solo mete
completo sin soldaduras de tapón
-
143
TIPOS DE JUNTAS SOLDADAS
LIMITACIONES AL APLICAR LOS
DISTINTOS TIPOS
DE SOLDADURA
NOTAS
PARA EL TIPO l
NINGUNA
PARA EL TIPO 2, NINGUNA
Excepto soldadura a tope con una placa desplazada; para uniones circunferenciales únicamente.
1. En esta tabla se indican los tipos de juntas soldadas que son permitidas por las normas en
procesos de soldadura por arco y con gas.
2. La forma de los bordes por unir mediante soldadura a tope deberá ser tal que permita lograr,
PARA EL TIPO 3
una fusión y penetración completas.
Para uniones circunferenciales únicamente, no
más de 5/8 de pulg de espesor y no más de 24 pulg
3. Las juntas a tope deberán estar libres de socavade diámetro exterior.
ciones, traslapes y lomos y valles bruscos. Para
asegurarse de que se llenen completamente de
PARA EL TIPO 4
soldadura las ranuras, el metal de soldadura
Uniones longitudinales de no más de 3/8 de pulg
puede acumularse como refuerzo. El espesor
de espesor. Uniones circunferenciales de no más de
del refuerzo no debe exceder de las medidas si5/8 de pulg de espesor.
guientes.
PARA EL TIPO 5
Espesor de la placa, pulg Refuerzo máx., pulg
a) Uniones circunferenciales para juntas de cabehasta Y2 inclusive
3/32
zas de no más de 24 pulg de diámetro exterior a
1/8
de Y2 hasta I inclusive
cascos de no más de 1/2 pulg de espesor.
más de 1"
3/16
Se excluyen las juntas de cabezas hemisféricas a
cascos.
4. Antes de soldar el segundo lado de una junta a
b) Uniones circunferenciales para juntas a cascos
tope de doble cordón, las impurezas de la soldade no más de 5/8 de pulg de espesor nominal,
dura del primer lado deben separarse por rebacuando la distancia del centro de la soldadura de
beo, a esmeril o por fusión para que haya metal
tapón a la orilla de la placa no sea menor de I Y2
firme para penetración y fusión completas. Paveces el diámetro del orificio para el tapón.
ra la soldadura de arco sumergido se recomienda formar por rebabeo una ranura en el cráter.
PARA EL TIPO 6
a) Para la unión qe cabezas convexas hacia la pre- 5. Las máximas eficiencias permitidas para la junsión a cascos de no más de 5/8 de pulg de espesor
ta que se dan en esta tabla se usarán en los cálculos
requerido, sólo aplicando soldadura de filete en el
de las cargas. al hacer las uniones por los procediinterior del casco o
mientos de soldadura por arco o con gas.
b) Para la unión de cabezas con la presión en cualquiera de sus lados, a cascos de no más de 24 pulg
de diámetro interior y no más de 1/4 de pulg de espesor requerido con soldadura de filete en el exterior de la brida de la cabeza solamente.
....
144
DISEÑO DE JUNTAS SOLDADAS
1
L
cabeza
conformada no
hemisférica
UBICACION DE LAS JUNTAS SOLDADAS
Las juntas designadas por las mismas letras están sujetas a las mismas condiciones y tienen los mismos requisitos.
Tales requisitos, relacionados con el servicio, material, espesor y otras condiciones de diseiío se indican a continuación.
CONDlCION
DE DISEÑO
TIPO DE SOLDADURA
Juntas A y D.
1. El diseño del
recipiente a
presión se
basa en una
eficiencia de
junta de 1.0
Norma UWII (a) (5)
Completo
por zonas
No
Las juntas B y C deben ser
a tope UW-ll (a) (5) (b)
Parcial
Las juntas a tope B Y e en boquillas y pasos a cámaras menores
(la totalidad de la
soldadura es aceptable por el examen
radiográfico parcial) UW-5I(c)(I)
de 10 pulg de diámetro nominal y
espesor de pared menor de 1 1/8 de
Re c ipientes a
presión
en
los
que el
examen
radigráf ico
completo
no
es
obligatorio UWll(b)
EFICIENCIA
DE JUNTA
Completo
Las juntas A y B (roblonado
transversal únicamente) deben ser del tipo No. (1) ó (2)
pulg no requieren de examen radiográfico, excepto para el acero
ferrilico cuyas propiedades a la
tensión mejoran con (ratamiento
térmico UHT -57
2.
EXAMEN RAD10GRAFICO
Tipo (1)
1.0
0.85
0.70
TRATAMIENTO TERMICO
DESPUES DE
LA SOLDADURA
1.0
(Tipo (2)
0.90
0.80
Ol)~
0.85 Tipo (1) I
0.80 Tipo (2) I
La eficiencia de roblonado transversal puede
regir únicamente cuando
cargas complementarias.
como el viento. elc.,
producen nexión longitudinal o tensión en las
Por la norma
UCS-56
juntas con prt'sión interna.
J untas a tope examinadas por zonas
UW-12(b)
Todas las juntas a tope deben Las secciones de reser del tipo No. (1) o No. (2) cipientes sin costura
UW-II(b)
y las cabezas con
juntas B, CaD, deben diseñarse para
esfuerzo circunferencial con uro valor de esfuerzo del
material gel.85"7o
Por la norma
UCS-56
0.85 Tipo No. (1)
0.80 Tipo No. (2)
145
DISEÑO DE JUNTAS SOLDADAS (CONT.)
CONDlCION
DE DISEÑO
TIPO DE SOLDADURA
3. El recipiente
se diseña para
presión externa únicamente
o el diseño está basado en
UW-12(c) (ver
tabla).
1
EXAMEN RADIOGRAFICO
EFICIENCIA
DE JUNTA
0.70 Tipo (1)
0.65 Tipo (2)
0.60 Tipo (3)
0.55 Tipo (4)
No se requiere
0.50 Tipo (5)
I 0.45 Tipo (6)
examen
radiográfico.
En todos los demás
cálculos de diseño
se usará el 80% del
valor de esfuerzo
I
Cualquier junta
soldada UW-lI(c).
TRATAMIENTO
TERMICO DESPUES DE LA
..sOLDADURA
Por la norma
UCS-56.
l
\
~----------I~~m-a-te-rt-·a-I.--l-------1
Las juntas A serán del tipo (1 ).\
\ UW-2(a)(I)(a).
4. Recipientes que Las juntas B y C serán del
tipo No. (1) o No. (2) UWcontengan sus.
2(a)(I )(b).
tanclas
tó'
XI-
Completo
II
Los recipientes
fabricados de
aceros al carbón o con bajo
conten¡'do de
Todas las juntas a to-
peencascosycabezas I
deben examinarse radiográficamente por
cas y peligrosas Las juntas D llevarán solda-I completo, excepto los
UW-2(a).
"
I tubos de mtercam- *
dur~ de peoetraclOn total a, biadores y los intertraves de todo el espesor de cambiadores UW-¡
la pared del recipiente o la 2(a)(2), (3) y uw-:
i
boquilla UW-2(a)(I)(c).
Il(a)(4)
I
Las juntas A serán del tipoi
No. (1) (excepto para acero¡
inoxidable 304)
5. Los recipientes
que operen a menos de - 20°F
se requiere prueba de impacto
del material o
del metal de
aporte UW-2(b)
1.0
Las juntas B serán del tipol
No. (1) o del No. (2),1
UW-2(b) (1) y (2)
I
1.0
0.9*
para usarse en
cálculos de esfuerzo longitudinal (roblonado transversal).
I
ITipo (1)
Completo
Por zonas
No
!
.
---1---'-'--'.:_-~
Tipo (2)
1.0
0.85
0.70
0.90
0.80
0.65
Por la norma
UCS-56.
Las juntas C llevarán soldadu-I
ras de penetración completa que,
se extiendan a toda la sección de
la junta.
Las juntas O llevarán soldaduras de penetración comPleta~ue
se extiendan por tod'l la sección
de la junta UW-2(b) (2) y (3)
e Iemen t os d e
aleación deben
tratarse térmicamente después de haberse
soldado, UW2(c).
I
,------------!-----
Todas las juntas.,
a tope en cascos y !
Las juntas A serán del tipo cabeceras deben I
6. Calderas con
No. (1)
ser radiOgrafía-1
presión de didas por completo
seño mayor de
.
.'
excepto cuando
50lb/pulg2
Las Juntas B seran del tipo así lo indican las
No. (1) o (2) UW-2(c)
normas UW-11
I (a) (4) UW-2(c)
i
1.0
1.0 Tipo (1)
0.9 Tipo (2)
Los recipientes
fabricados con
acero al carbono
o de acero con
bajo contenido
de elementos de
aleación deberá~
tratarse térmica
mente después de
haberse soldado
UW-2(c).
146
DISEÑO DE JUNTAS SOLDADAS (CONT.)
CONDICION
DE DISEÑO
TIPO DE SOLDADURA
EXAMEN RADIOGRAFICO
EFICIENCIA
DE LA JUNTA
TRATAMIENTO
TERMICO
DESPUES DE LA
SOLDADURA
Cuando el espesor en
Las juntas A serán del tipo
No (1)
7. Recipientes a
presión sujetos Las juntas B serán del tipo
a fuego directo No. (1) o No. (2) cuando el
espesor sea mayor de 5/8 de
pulg UW-2(d)
Todas las soldaduras a tope
UW-II(a)(6)
8. Soldadura de
electroescoria.
Cualquier soldadura
Tipo (1) Tipo (2)
Completo
Por zonas
No
1.0
0.85
0.70
0.90
0.80
0.65
¡laS juntas soldadas en
aceros al carbono
(p-No. 1l sea mayor
:ere 5/8 de pulg, así como cualqUIer espesor
para aceros con bajo
contenido de elementos de aleación (dife,rentes del P-No. l l, es
obligatorio el tratamiento térmico después de la soldadura.
Completo
Examen por ultrasonido en lugar de
radiografiado
1.0 Tipo (1)
0.9 Tipo (2)
Por código
UCS-56
1.0 Tipo (1)
0.9 Tipo (2)
Por código
UCS-56
Completo
Examen por ul·
9. Cierre final de Cualquier tipo de soldadura
trasonido cuando
recipientes
UW-ll(a)(7)
la construcción
impide el radiografiado.
•
147
JUNTAS SOLDADAS A TOPE DE PLACAS DE
ESPESOR DESIGUAL
CUANDO SE UNEN PLACAS DE ESPESOR DESIGUAL CON SOLDADURA A TOPE, LA PLACA
MAS GRUESA DEBERA ACHAFLANARSE SI LA DIFERENCIA DE ESPESOR ES MAYOR DE 1/8
DE PULG O DE LA CUARTA PARTE DE LA PLACA MAS DELICADA, NORMA UW-9(c), UW-13.
LA LONGITUD DE LA TRANSICION ACHAFLANADA DEBERA SER COMO MINIMO DE TRES VECES
EL DESPLAZAMIENTO QUE HAYA ENTRE LAS SUPERFICIES ADYACENTES. LA SOLDADURA
PUEDE ESTAR PARCIAL O TOTALMENTE DENTRO DE LA SECCION ACHAFLANADA O ADYACENTE A ESTA.
e~
3y
e~
3y
Achaflanado por el interior o por el exterior
del recipiente
Línea tangente ---'- -'
y
,
1.
UNIONES DE CABEZAS
A CASCOS
1~
Línea tangente -
El eje de la placa del casco puede estar a cualquier lado del
eje de la placa de la cabeza.
--'- i-'
Línea tangente
yL
t
UNIONES DE CABEZAS A CASCOS
---
,~--TI --
"-..
Z
e~
I
s I
.L~____
!
~ t~
. -~
tS.L-1
S -
-"-1. _
y :
.L _
• --
_
h
l
------.1
Z ~ 1/2 (t h
- t s)
Cuando th sea mayor que 1" la longitud mínima de la brida recta
3th , pero necesita no ser mayor de I 1/2 pulg, excepto cuando sea necesario para dar la longitud necesaria del chaflán. Cuando th sea igual a o menor que 1.25 1" la longitud de la brida recta
I será suficiente para cualquier achaflanado que se requiera. La
'1 línea de centros de la placa del casco puede estar a cualquier
t lado de la línea de centros de la placa de la cabeza.
t : - ; - - - - - - - - : - - - - - - - - - i es
Línea tangente
3y
148
EFICIENCIAS DE JUNTAS Y REDUCCION DE ESFUERZOS
Párrafos del código UW-ll(a), (b), (c) y UW-12 (b) y (c)
~,--,--------_._--_
...
_.• .._....
,
CASCO SIN COSTURA - CABEZA SIN COSTURA
----
RADlOGRAFIA
CALCULaS DEL
ESPESOR DE CABEZA
O, SO
E.J.
Esfuerzo
permitido, OJo
Cvmpleta
Parcial
"'---.
Por zonas
CALCULaS DEL ESPESOR DEL CASCO
ESFUERZO LONGIESFUERZO
TUDlNAL
CIRCUNFERENCIAL
'EsfuerzoEsfuerzo
E.J.
oermitido, OJo
E.J
oermitido, OJo
100
'.-
\.0
85
._---
No
\.0
100
\.0
85
--
-
80
80
100
0.85/0.80
(1)
(2)'
.70/.65
85
_._--
100
CASCO SOLDADO - CABEZA SIN COSTURA
RADlOGRAFIA
(E]
Completa
cm
Parcial
Completa
Completa
No
Completa
No
Por zonas
Completa
No
Parcial
No
Por zonas
No
----
Esfuerzo'
per~i!~o, OJo
CALCULaS DEL ESPESOR DEL CASCO
ESFUERZO
ESFUERZO LONGICIRCUNFERENCIAL
TUDlNAl,.cEsfuerzo
Esfuerzo'
E.J
E.J.
permitido, ~
permitido, OJo
\.0/0.9
\.0/0.9
r--
--
++
1 t,
85
~
o
Por zonas
Por zonas
I
100
~
~
o
\.0
t t
~
o
100
85
--
80
No
o
+~
100
0.85/80
85
~
..§" .g-
o
,g- ..§"
~ ~
100
Por zonas
Parcial
Por zonas
No
E.J.
Completa
Por zonas
,...-.Completa
CALCULaS DEL
ESPESOR DE CABEZA
~
.85/.80
--t
~
i
~
~
100
+
o
o
.g- .g-
o
.g- .g~ ~
.70/.65
.70/ .65
CASCO SIN COSTURA - CABEZA SIN COSTURA
RADIOGRAFIA
(L] CKJ
Completa
Completa
Completa
Parcial
Completa
Por zonas
Completa
No
Por zonas
Completa
Por zonas
Parcial
Por zonas
Porzo!!.~
Por zonas
No
Completa
No
CALCULaS DEL
ESPESOR DE CABEZA
E.J.
ESFUERZQ.
CIRCUNFERENCIAL
'Esfuerzo
E.J
permitido. OJo
100
\.0/0.9
'f
~
85
o
.g- .g-
•
I
0.85/.80
100
100
\.0
NO
Porwnas
t t
No
.70/.65
~
o
.g-o .g-
+ +
85
t t
100
o
.g- .g-
~
I
.",
Parcial
~
85
100
0.85/.80
+t
~
o o
c. ..§"
ESFUERZO LONGITUDINAT
Esfuerzo
E.J.
permiti~~
\.0/0.9
100
t +
-
t
;:;o
No
No
Esfuerzo
permitido, OJo
CALCULaS DEL ESPESOR DEL CASCO
85
! \
--
~
85
o
100
.,
85
.70/.65
100
+
•
149
SIMBOLOS DE SOLDADURA
/r
ótJ
CIJ
60°
a
U2U
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60°
a
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60°
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a
?
SIGNIFICADO DEL
SIMBOLO
SIMBOLO
SOLDADURA
...
?
J
~
~
I
I
EL SIMBOLO INDICA SOLDADURA DE RANURA EN V CON ANGULO DE 60 GRADOS EN EL LADO DE
LA FLECHA
EL SIMBOLO INDICA SOLDADURA DE RANURA EN V CON ANGULO DE 60 GRADOS EN EL LADO DE LA FLECHA Y SOLDADURA DE RESPALDO DEL TIPO DE
CORDON EN EL OTRO LADO
EL SIMBOLO INDICA SOLDADURA DE RANURA EN V DE I12
PULG
EL SIMBOLO INDICA SOLDADURA DE RANURA EN VEN EL LADO
DE LA FLECHA Y EN LA CARA
OPUESTA CON ANGULO DE 60
GRADOS
EL SIMBOLO INDICA SOLDADURA DE RANURA EN V EN EL LADO DE LA FLECHA Y EN
EL OTRO LADO CON ABERTURA
EN LA RAIZ DE 1/8 PULG
EL SIMBOLO INDICA SOLDADURA DE TAPON DE I12 PULG DE
DIAMETRO y CON ANGULO DE
60 GRADOS
~
~
EL SIMBOLO INDICA SOLDADURA DE RANURA ESCUADRADA
EN EL LADO DE LA FLECHA.
ABERTURA EN LA RAIZ 118
PULG
~
sr
EL SIMBOLO INDICA SOLDADURA DE FILETE DE 1/4 DE PULG
150
SIMBüLOS DE SOLDADURA
I
SOLDADURA
SIMBOLO
~~
~
SIGNIFICADO DEL
SIMBOLO
EL SIMBOLO INDICA SOLDADURA
DE FILETE DE 3/8 DE PULO EN EL
LADO DE LA FLECHA Y DE 1/4 DE
PULO EN LA CARA OPUESTA
-
~
[b
EL SIMBOLO INDICA RANURA BISELADA CON ANGULO DE 45 GRADOS, SOLDADURA DE FILETE DE
3/8 EN EL LAOO DE LA FLECHA Y
SOLDADURA POSTERIOR DEL TIPO DE CORDON EN EL LADO
CONTRARIO
(;
Cb:
Cb
[l4t
[b
d1
~
~¡
~
t~
-
[Fy.
fr
- 21 2
~;;:~
W
I
f--8--.-.j
+ ...
...
3'
r
I
/*
S
I
EL SIMBOLO INDICA SOLDADURA DE FILETE DE 1/4 DE PULG EN
EL LAOO DE LA FLECHA Y SOLDADURA DE RANURA BISELADA
EN LA CARA OPUESTA. ESMERILESE A RAS EN EL OTRO LAOO
EL SIMBOLO INDICA SOLDADURA
DE RANURA BISELADA Y DE FILETE DE 3/8 DE PULG EN EL LADO
DE LA FLECHA, RANURA BISELADA Y SOLDADURA DE FILETE DE
1/4 EN LA CARA OPUESTA
EL SIMBOLO INDICA SOLDADURA DE FILETE A TODO ALREDEDOR, DE 1/4 DE PULG
EL SIMBOLO INDICA SOLDADURA DISCONTINUA DE FILETE
DE 1/4 DE PULO. CADA UNA DE 3
PULG DE LARGO, ESPACIADAS
A 6 PULG ENTRE CENTROS,
APLICADAS EN CAMPO
EL SIMBOLO INDICA SOLDADURA
DISCONTINUA DE FILETE DE 114
DE PULG, CADA UNA DE 2 PULG
DE LARGO Y ESPACIADAS A 8
PULG ENTRE CENTROS. LAS SOLDADURAS VAN ALTERNADAS
EL SIMBOLO INDICA SOLDADURA DE FILETE DE 114 DE PULG
EN EL LADO DE LA FLECHA Y
DE 3/8 EN EL OTRO LADO
151
REGLAS DE LAS NORMAS RELACIONADAS
CON DIVERSOS SERVICIOS
Servicio
Aire
Extractos abreviados de los requisitos de las normas
Párrafo de
la norma
Todos los recipientes sujetos a presión para aire comprimido, UG - 46 (a)
excepto lo que se indica como permitido en este párrafo, deberán tener una abertura de inspección adecuada.
Los recipientes de espesor mínimo requerido menor de 114 ues - 25
de pulgada que hayan de usarse para aire comprimido deberán
tener un margen por corrosión no menor de 116 del espesor de
placa calculado. Espesor mínimo 3/32 pulg.
UO
No se usarán conexiones expandidas.
Gases y
líquidos
inflamables
y/o nocivos
Sustancias
peligrosas
Vapor de
agua
Calderas de
vapor sin
fuego
directo (1)
16~(b)
(6)
UG - 43 (g)
Las juntas soldadas a tope de recipientes que contienen sustan- UW - 2 (a)
cias letales deberán radiografiarse completamente.
Cuando se fabriquen de acero al carbono o de bajo contenido UW - 2 (a)
de aleación se someterán a tratamiento térmico posterior a la
soldadura.
Las juntas de las diversas categorías deberán cumplir con lo
dispuesto en el párrafo VW-2.
No se usarán placas de acero que correspondan a las especifi- ues - 6 (b)(l)
caciones SA-36 y SA-283.
Los recipientes con espesor mínimo requerido menor de 114 de ues - 25
pulgada que hayan de usarse para vapor de agua deberán tener
un margen por corrosión no menor de 116 del espesor de placa
calculado.
Espesor mínimo, de cascos y cabezas, 3/32 de pulg.
UO-16 (b) (6)
Con presiones de diseño en exceso de 50 lb/pulg2, las juntas de
las diversas categorías deberán cumplir con el párrafo UW-2.
No se usarán las placas de acero que correspondan a las especi- DeS- 6 (b)(2
ficaciones SA-36 y SA-283.
Espesor mínimo, de cascos y cabezas, 114 de pulg.
UO-16 (b) (5)
Agua (2)
Los recipientes con espesor mínimo requerido menor de 114 de DeS - 25
pulgada que hayan de usarse para servicio de agua deberán tener un margen por corrosión no menor de 116 del espesor de
placa calculado.
Espesor mínimo de cascos y cabezas, 3/32 de pulg.
UO-16 (b) (6)
NOTAS:
l. Las calderas de vapor sin fuego directo pueden construirse
también de acuerdo con las reglas de la sección 1 de las normas.
2. Los recipientes para servicio de agua excluidos de lo que
abarcan las normas aparecen en la lista V-l (c)(6) y (7).
152
REGLAS DE LAS NORMAS CON RELACION A
DIFERENTES ESPESORES DE PARED DEL RECIPIENTE
Espesor de
pared, pulg
~
%'2
Notas
aplicables
2,4,15
5,6,8,9,
11, 12, 14
2,4,15
5,6,8,9,
11, 12, 14
Espesor de
pared, pulg
%;
%
Notas
aplicables
7, lO, 11,
12, 14, 15
7, lO, II,
12, 14, 15
1~
1%
7, 13, 16,
17,20
7, 13, 16,
17,20
Espesor de.
pared. pulg.
Notas
aplicables
:U6
2,3,4,5,
6,8,9, 11
12, 14, 15
~
U6
%
2,4,5,6,
8,9, 11,
12, 14
4, 6, 8, 9
11, 12, 14
15
4,6,8,9
11, 12,.14
15
Ui
72
7,8,9, 11, 7,8,9, 11,
12, 14, 15 12, 14, 15
1!16
~
1~
%
1916
7, lO, 13,
16,20
7, lO, 13,
16,20
7, lO, 13,
16,20
7, lO, 13,
16,20
7, lO, 13,
16,20
7, lO, 13,
16,20
1~
lU
1916
1%
lUi
y mayores
7, 13, 16,
17,20
7, 13, 16,
17,20, 19,
22
7, 13, 16,
17, 18,
19,20,22
7, 13, 16,
17,18,
19,20,22
7, 13, 16,
17, 18,
19,20,22
7, 13, 16,
17,18,19,
20,21
1
172
Notas
(Extractos breves de los requisitos de las normas)
1, El espesor mínimo de placa para construcción soldada no deberá ser menor
de 1/16 de pulg,
El espesor mínimo de cascos y cabezas para servicio en aire comprimido, en
vapor de agua o en agua, deberá ser 3/32 de pulg.
UG-16(b) (6)
2. La marca del fabricante no deberá ser de estampado profundo por dado,
UG-77 (b)
3. En servicio de aire comprimido, de vapor de agua y de agua deberá dejarse
margen por corrosión no menor de 1/6 del espesor de placa calculado.
UCS-25
4. Las aberturas sencillas soldadas hasta para tubo de 3 pulg, no requieren
refuerzo.
UG-36 (c) (3)
5, El espesor mínimo de cascos y cabezas de calderas de vapor no sujetas a
fuego directo no deberá ser menor de l/4 de pulg.
UG-16 (b) (5)
6. Para juntas longitudinales soldadas es aceptable la unión a traslape de doble filete completo,
Tabla UW-12
7. Las aberturas sencillas soldadas para tubo hasta de 2 pulg, no requieren
refuerzo.
UG-36 (c) (3)
8. Es aceptable la junta de traslape de un solo filete con soldaduras de tapón
para la sujeción de cabezas no mayores de 24 pulg de diámetro exterior a
cascos.
Tabla UW-12
9. Espesor máximo del refuerzo para soldadura a tope: 3/32 de pulg.
UW-35 (a)
UG-16 (b)
10. Espesor máximo para soldadura a tope: l/8 de pulg.
UW-35 (a)
11. Es aceptable la junta a traslape de un solo filete completo con soldaduras de
tapón para unión circunferencial.
Tabla UW-12
153
REGLAS DE LAS NORMAS CON RELACION A
DIFERENTES ESPESORES DE PARED DEL RECIPIENTE
(Continuación)
Notas
(Extractos breves de los requisitos de las normas)
12. Son aceptables las juntas a traslape de un solo fIlete completo sin soldaduras de tapón para la sujeción de cabezas convexas hacia el lado de presión
a los cascos.
Tabla UW-12
13. Las juntas soldadas de recipientes de presión sujetos a fuego directo compren- UW-2 (d)
(1) (2)
didas en la Categoría B serán del tipo (1) ó (2).
Requieren tratamiento térmico posterior a la soldadura.
14. Es aceptable la junta a tope sencilla soldada sin solera de respaldo para
uniones circunferenciales no mayores de 24 pulg de diámetro exterior. Tabla UW-12
15. Para unión circunferencial son aceptables las juntas a traslape de doble filete completo.
Tabla UW-12
16. No deberán usarse placas de acero que correspondan a las especificaciones
SA-36 y SA-283.
UCS-6 (b) (4)
17. El espesor máximo del refuerzo para soldaduras a tope es 3/16 de pulg. UW-35 (a)
18. Las juntas soldadas a tope en material de clasificación P-I deberán ser radiografiadas totalmente
USC-57
19. El tratamiento térmico posterior a la soldadura de los materiales P-I es
forzoso para todas las conexiones y accesorios soldados.
Tabla UCS-56
20. Para uniones circunferenciales o longitudinales se usarán juntas a tope
con doble soldadura o juntas a tope con soldadura sencilla y solera de respaldo.
Tabla UW-12
21. Las juntas soldadas a tope hechas de acuerdo con los tipos No. (1) y No.
(2) serán examinadas radiográficamente en toda su longitud.
UW-ll (a) (2)
22. El tratamiento térmico posterior a la soldadura de los materiales P-l no es
forzoso siempre que se precaliente el material.
Tabla UCS-56
Nota (Z)(a)(b)
154
TANQUES CON RECIPIENTES PARA CONTENER
LIQUIDOS INFLAMABLES y COMBUSTIBLES
Extracto tomado de las normas sobre seguridad y salud ocupacionales del
Departamento de Trabajo de los EE.UU. (OSHA), capítulo XVII, parte 1910, 106.
(Registro federal, lo. de julio ele 1985)
REGLAMENTACION
CLASIFICACION
TANQUES ATMOSFERICOS
Tanque de almacenamiento diseñado para trabajar a presiones que
varíen desde la atmosférica hasta
0.5 Ib/pu 1g2 manométrica.
Los tanques atmosféricos deberán construirse con
apego a buenas normas de diseño aceptables.
Los tanques atmosféricos pueden construirse de
acuerdo con:
1. Normas de Underwriters' Laboratories, /nc.
2. Normas 12A, 650, 12B, 12D Y 12F del American
Petroleum Institute.
TANQUES PARA BAJA PRESION Los lanques para baja presión deberán construirse de
acuerdo con normas de diseño aceptables.
Tanque de almacenamiento diseñado
para trabajar a presiones comprendi- Estos tanques pueden construirse de acuerdo con
das entre 0.5 y 15 Ib/pulg2 manométricas, inclusive.
1. La norma No. 620 del American Petroleum /nstitute.
2. El Código ASME para Recipientes a Presión, sección VIII.
(Estos tanques no caen bajo las normas del ASME,
sección VIII (U-Id), pero pueden marcarse con el
simbolo U-Ig de las normas U).
RECIPIENTE SUJETO A PRESION Los recipientes sujetos a presión deberán construirse
Tanque o recipiente de almacenamien- de acuerdo con las normas ASME para recipientes
to diseñado para trabajar a presiones sometidos a presión, sección VIII.
superiores a 15lb/pulgZ manométrica.
Además de los reglamentos de las normas y código antes mencionados, las normas
de seguridad y salud ocupacionales contienen reglas relativas a tanques y recipientes,
como sigue:
1. Definición de líquidos combustibles e infla-
2.
3.
4.
5.
6.
7.
mables
Material de los tanques de almacenamiento
Localización de los tanques
Ventilación para los tanques
Ventilación de alivio por emergencia
Purga
Instalación de tanques
156
PROPIEDADES DE LOS MATERIALES
ACERO AL CARBONO Y DE BAJO CONTENIDO DE ELEMENTOS
DE ALEACION*
Forma
Composición
nominal
C
C
e - Si
Especificación
Número
APLICACION
Grado
SA-283
e
Calidad estructural. Para recipientes a presión
puede usarse con limitaciones; ver nota 1
SA-285
e
Calderas para servicio estacionario y otros re
cipientes a presión
SA-515
55
~~CiPalmente para servicio a temperatura.!
edia y alta
o:s
u
o:s
ii:
'"
>. .9
'"o:s ...o
\
- "
-
~'
- "
-
e - Si
SA-515
60
e - Si
SA-515
65
e - Si
SA-515
70
e - Si
SA-516
55
e - Si
SA-516
60
-
C - Mn - Si
SA-516
65
- " -
C - Mn - Si
SA-516
70
- " -
C - Mn - Si
SA-105
C - Si
C - Mn
C - Mn - Si
C - Mn
SA-181
-
Para servicio a temperaturas moderada y
baja
"
-
Para servicio a alta temperatura
Para servicio general
Para servicio a baja temperatura
SA-53
1
LFl
LF2
B
SA-I06
B
Para servicio a alta temperatura
SA-193
B7
Para servicio a alta temperatura; tornillos pasantes de 2 112 pulg de diámetro o menos
~
SA-194
2H
Para tuercas para servicio a alta temperatura
f-o
SA-307
B
"O
.
-
'"
<\)
... u
~
(J:l
o:s
'¡:
SA-350
<\)
,D
::l
f--f-o
C - Mn
ler-l/5 Mo.
o:s
'¡:
'2
...
o
Para servicio general
Tornillo de máquina para uso general
* Datos de los materiales de uso más frecuentes tomados de las normas ASME, secciones 11 y VIII.
!
157
PROPIEDADES DE LOS MATERIALES (Continuación)
Especificación
Forma
Número
p
Número forado
~
u
Resistencia
Punto de
a la tension
cedencia,
1000 Ib/pulg2 1000 Ib/pulg2
Ver
notas
SA-283
e
1
55.0
30.0
1
SA-285
e
1
55.0
30.0
2,6
SA-515
55
1
55.0
30.0
3
SA-515
60
1
60.0
32.0
3
SA-515
65
1
65.0
35.0
3
SA-515
70
1
70.0
38.0
3
SA-516
55
1
55.0
30.0
3,8
SA-516
60
1
60.0
32.0
3,8
SA-516
65
1
65.0
35.0
3,8
SA-516
70
1
70.0
38.0
3,8
1
70.0
36.0
2,3
1
60.0
30.0
2,3
1
60.0
70.0
30.0
36.0
,-
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....l
c..
CIl
5A-I05
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CIl~
~O
SA-181
OCll
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~u
1
.-
SA-350
LFi
SA-53
B
1
60.0
35.0
SA-106
B
1
60.0
35.0
SA-llJ3
B7
125.0
105.0
z
5A-llJ4
211
55.0
°
51\-307
B
55.0
~
o
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pulg y ",,:, -+ pulg
3
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-,
5
I
--.-
I
I
I
I
:I
-_.~
I
~.
158
PROPIEDADES DE LOS MATERIALES (Continuación)
NOTAS:
l. La placa SA-283 ABCD puede usarse para partes de presión en recipientes sujetos a
presión siempre que se cumplan todos los requisitos siguientes:
1) Que los recipientes no se usen para contener sustancias letales, sean líquidas
o gaseosas.
2) Que el material no se utilice en la construcción de calderas de vapor sin
fuego directo (ver párrafo U-I (g) ).
3) Que la temperatura de aplicación del material esté comprendida entre -20°F
y 650°F.
4) Para cascos, cabezas y boquillas, sólo se use si el espesor de las placas en las
que se aplique soldadura de resistencia no exceda de 5/8 de pulg.
2. Para temperaturas de servicio superiores a 850°F se recomienda usar aceros muertos que contengan no menos de 0.10070 de silicio residual. Los aceros muertos que
han sido deoxidados con grandes cantidades de aluminio y los aceros rebordeados
pueden tener propiedades de escurrimiento plástico y ruptura por esfuerzo en el
intervalo de temperatura superior a los 850°F, un poco inferiores a las que. se han
tomado como base para los valores de la tabla.
3. Por exposición prolongada a temperaturas superiores aproximadas de 800°F, la
fase de carburo del acero al carbono puede convertirse en grafito.
4. Arriba de 850°F se utilizará sólo acero muerto.
5. No se permite arriba de 450°F; valor de esfuerzo permitido 7000 lb/pulgl.
6. No se usará el material en espesores mayores de 2 pulg.
7. Para tubo soldado los valores máximos de esfuerzo permitido son 15% menores.
No se tolerará ningún incremento en estos valores de esfuerzo por haberse efectuado radiografia.
8. Los valores de esfuerzo a usar para temperaturas inferiores a -20°F cuando los
aceros cumplan con el suplemento (5) SA-20, serán los que se dan en la columna
de -20 a 650°F.
MODULO DE ELASTICIDAD PARA MATERIALES FERROSOS
Material
70
Millones de Ib/pulg 2 , para temperatura F, de
200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100
29.5 28.8 28.3 27.7 27.3 26.7 25.5 24.2 22.4 20.4 18.0
Aceros al carbono con e :5 0.30%
Aceros al carbono con e < 0.30 %
29.3 28.6 28.1 27.5 27.1 26.5 25.3 24.0 22.3 20.2 17.9
Aceros con alto contenido de elementos
de aleación
28.3 27.6 27.0 26.5 25.8 25.3 24.8 24.1 23.5 22.8 22.1
Los valores en las Gráficas de Presión Externa son sólo para calcular dicha presión.
159
PROPIEDADES DE LOS MATERIALES: ACERO AL CARBONO
Y DE BAJO CONTENIDO DE ELEMENTOS DE ALEACION
2
Valores máximos de esfuerzo permitido a tensión 1000 lb/pulg *
Especificación
Número
Grado
Para temperatura del metal no mayor de, grados F
1- 20 a
.1650
700
750
800
850
900
950
1050
1100
1150
1200
-
-
-
-
-
-
-
-
-
12.7
SA-285
e
e
13.8 13.3 12.1 10.2
8.4
6.5
-
-
SA-515
55
13.8 13.3 12.1 10.2
8.4
6.5
4.5
2.5
SA-515
60
15.0 14.4 13.0 10.8
8.7
6.5
4.5
2.5
SA-515
65
16.3 15.5 13.9 11.4
9.0
6.5
4.5
2.5
SA-515
70
17.5 16.6 14.8 12.0
lJ.3
6.5
4.5
2.5
SA-516
55
13.8 13.3 12.1 10.2
8.4
6.5
4.5
2.5
SA-516
60
15.0 14.4 13.0 10.8
8.7
6.5
4.5
2.5
SA-516
65
16.3 15.5 13.9 11.4
9.0
6.5
4.5
2.5
SA-516
70
17.5 16.6 14.8 12.0
9.3
6.5
4.5
2.5
17.5 16.6 14.8 12.0
9.3
6.5
4.5
2.5
8.7
7.8
7.il
1.5
1.5
-
8.7
6.5
5.0
5.0
6.5
4.5
3.0
·3.0
SA-53
LFI
LF2
B
15.0 14.4 13.0 10.8
15.0 14.4 13.0 10.8
17.5 16.6 14.il p.n
15.0 14.4 13.0 10.8
-
-
-
SA-106
B
15.0 14.4 13.0 10.8
8.7
6.5
4.5
2.5
B7 á2W' 25.0 25.0 23.6 21.0 17.0 12.5
8.5
4.5
-
-
-
SA-283
SA-105
SA-181
SA-350
SA-193
1
SA-194
2H
SA-307
B
~
-
-
-
-
-
-
-
-
2.5
-
-
-
I
--
------
~--¡-- - - + - - f--
i
I
* Los valores de esfuerzo de esta tabla pueden interpolarse para determinar los valores para temperaturas intermedias.
,
-
-
-
-
-
n
160
PROPIEDADES DE LOS MATERIALES - ACERO
INOXIDABLE
P-No. 8 Grupo No. 1
TABLA 3
TABLA 1
-¡
N
1mt-_p_r_od_u_C_IO__N_o_._d_e_E_s_pe<_,._G_ra_d_o
=
Q,
......
Q,
Z :S:I=
OC
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Tubo sic
Tubo Isc
ti')
Tubo sic
,.....
Tubo sic
f"")
... ,~
,c_'
..
..s
Placa
Tubo sic
5
eos
Tubo sic
Tubo vaciado
~ '~:~ ::;~:
iO
Z
Z
304
TP304
TP304H
TP304
¿
2 3
~-¡1m
M
Q,
2
_
2
TP304H
-
TP304
TP304H
TP304H
2
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Q,
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I
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~
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_
-
Produclo
0=- ~ S2
C!$
00
~
=
O eos.....
'~.S
~ '¡;j
~
c
U
~
No. de Espec.
Tubo vaciado
Forj.
Forj.
SA·240
SA·213
SA-312
SA·182
SA.479
Placa
Tubo sic
Tubo sic
Forj.
Barra
Barra
Z
Grado
NOlas
304l
TP304l
TP304l
F304l
O ~ ~
"\~2
316
3
317 . 2 3
TP316
TP316H
TP316
2
TP316H
317
2
TP316
2
TP316H
TP316H
F316
2
F316H
316
2 3 5
l_p_r_o_d_uC_'_O__N_O_._d_e_E_sp_e_c_._C_ir_a_do
_ _N_'0_'._'-1
=-
eos .....
~ ~=
O
U .~
U¡.
SA·240
SA·240
SA·213
SA·213
SA-312
SA·312
SA-312
SA-376
SA-376
SA·452
SA·182
SA·182
SA·479
Notas
TABLA 4
00
5
3~l
~
~
g
-
Tubo sic
Tubo sic
Tubo sic
Tubo sic
Tubo sIc
"B ~ Barra
SA-479
304
2 3 5 ~ ~ '¡;j
~"B~
+----'-------------1 O U ¡.
g
Placa
Tubo !')/c
~ ~,~ ,~
TABLA 2
Placa
Tubo sIc
'5.5
...
No. de Espec. Grado
Producto
N
u¡.
O
~
SA·240
SA·213
SA·213
SA·312
SA·312
SA·376
SA·376
SA·452
N_o_l_as~
.S
QI
.~
~
C
~
~
U-¡.
Placa
Tubo sic
Tubo sic
Forj.
Barra
SA-240
SA·213
SA·312
SA·182
SA·479
316l
TP316l
TP316l
F316l
316l
4
5
VALORES MAXIMOS DE ESFUERZO PERMITIDO, 1 000 Ib/pulg 2
mTJ:t\Á t-_P_AT"RA
__T-rE_MP_E-rRA_T_U
.........
RA_S-rD_E_L_MT"E_T_A--.-L_N_0.;;..rMA..;;;,;;..;;;y..¡;O..;;;RES=;..;D;;;....;;;E.:."G=;.:.RA:..:.:D:..;O;¡.;S;;..;.F_~
U~
1
2
3
4
MATERIA·
loES [)E LA
TABLA
1
3
~OOD
D
a
~
~
~
~
~
~
~
18.8
18.8
15.7
15.7
18.8
18.8
15.7
15.7
17.8
15.7
15.7
13.4
18.8
16.2
15.7
13.3
16.6
14.1
15.3
12.0
18.4
14.6
15.7
11.9
16.2
12.9
14.7
11.0
18.1
13.4
1S.S
10.8
1S.9
12.1
14.4
10.3
18.0
12.5
14.4
10.0
15.9
11.4
14.0
9.7
17.0
11.8
13.S
9.4
15.9
11.2
13.7
9.5
16.7
11.6
13.2
9.2
15.9
11.1
13.5
9.4
16.3
11.3
12.9
9.0
IS.5
10.8
13.3
9.2
16.1
11.2
12.6
8.8
15.2
10.6
13.0
9.1
15.9
11.0
12.4
8.6
14.9
10.4
15.7
10.9
12.1
8.4
950
14.4
10.0
15.4
10.7
1000
lOSO
12.2
9.5
1100
9.8
8.9
1150
7.7
7.7
1200
6.1
6.1
1250
4.7
4.7
1300
3.7
3.7
1350
2.9
2.9
1400
2.3
2.3
1450
1.8
1.8
1500
1.4
1.4
14.S
10.5
12.4
10.3
9.8
9.3
7.4
7.4
S.S
5.5
4.1
4.1
3.1
3.1
2.3
2.3
I.7
I.7
1.3
1.2
13.8
9.8
IS.3
10.6
~NmM
14.7
10.2
15.5
10.8
PARA TEMPERATU RAS OEL METAL NO MA YOR'-:::E:::S-=O~f::-:.-=G-=·
R:-A'-=O=-O:::CS:::C'::-f·.L---~
I
I
~OTAS:
1. Estos valores de esfuerzo mayores exceden en 2/3. pero no exceden del 901ft de la resistencia a la cedencia a tal temperatura. El
uso de estos \'CJlores puede producir cambios dimensionaJes debidos a la deformación permanente. No se recomiendan estos valores
de esfuerzo para bridas ni juntas empacadas ni en otras aplicaciones en las que una deformación ligera pueda ocasionar fuga o mal
funcionamiento.
"l
A temperaturas superiores a lOO"F, estos \'alores de esfuerzo se aplican solamente cuando se tiene O.04!17o de carbono o mas.
3. Para temperaturas superiores a 100°f. estos valores de esfuerzo pueden usarse sólo si el material se trata ténnicamente, calentándolo a una temperatura ~n¡ma de 1 900°F Yenfriándolq, rápidamente en agua o por algún otro medio.
4. Resistencia mínima e!lpeclÍlcada a tensión. 65.0 Ib/pulg5. El uso de tablas de presión externa para el material en forma de barra de medidas estándares se permite únicamente para aniJJJ'>
aliesadores.
161
DILATACION
Dilalaeiilll lineal e/llrc 70"!, y la Icmpcralura indicada, pulgadas/llXl pics
I.OS DATOS DE ESTA TABLA ESTA N TOMAIX.>S DEL AMERICAN STANDARD CODI:.10R PRI:.SSURI:.'
PIPINC, NO DEBE SUPONERSE QUE LOS MATERIALES SON ADECUADOS PARA TODAS LAS
rEMPERATURAS QUE APARECEN EN LA TABLA.
MATERIAL
Acero al carTcmp.
grado F
325
-300
-275
-250
-225
200
-(7~
-ISO
-125
-100
- 75
- 50
- 25
O
25
SO
70
100
125
150
175
200
225
250
275
300
325
350
375
400
425
450
475
500
525
550
575
600
625
650
675
700
725
750
775
800
825
850
875
900
925
950
975
1000
1025
1050
1075
1100
1125
11 SO
1175
1200
1225
1250
1275
1300
1325
1350
1375
1400
1425
1450
1475
1500
bono, CMo y
bajo Cr (ha-ita
3CrMo)
2,37
-2,24
·-2.11
-1.98
-1.85
1.71
-1.58
-1.45
-1.30
-1.1 S
-1.00
-0.84
-0.68
-0.49
'-0.32
-0,14
O
0.23
0.42
0.61
0.80
0.99
1.21
1.40
1.61
1.82
2.04
2.26
2.48
2.70
2.93
3.16
3.39
3.62
3.86
4.11
4.35
4.60
4.86
5.11
5.37
5.63
5.90
6.16
6.43
6.70
6.97
7.25
7.53
7.81
8.08
8.35
8,62
8.89
9.17
9.46
9.75
10.04
10.31
10.57
10.83
11.10
11.38
11.66
11.94
11.22
12.50
12.78
13.06
13,34
5 Cr Mo
a
') Cr Mo
-2,22
-2,10
-1.98
-1.86
-1.74
-1.62
-1.50
-1.37
-1.23
-1.08
-0,94
-0.79
-0.63
-0.46
-0.30
-0.13
O
0.22
0.40
0.58
0.76
0.94
1.13
1.33
1.52
1.71
1.90
2.10
2.30
2.50
2.72
2.93
3.14
3.35
3.58
3.80
4.02
4.24
4.47
4.69
4.92
5.14
5.38
5.62
5.86
6.10
6.34
6.59
6.83
7.07
7.31
7.56
7.81
8.06
8.30
8.55
8.80
9.05
9.28
9.52
9.76
10.00
10.26
10.53
10.79
11.06
11.30
11.55
11.80
12.05
Acero.'" ¡noxi dables
austcníticos
IHCrH Ni
-3,85
-3.63
-3.41
-3,19
-2.96
-2.73
-2,50
-2.27
-2,01
-1.75
-1.50
-1.24
-0.98
-0,72
-0.46
-0,21
O
0.34
0.62
12Cr
17Cr
27 Cr
25 Cr
20 Ni
-2,04
-1.92
-1.80
-1.68
-1.57
-1.46
-1.35
-1.24
-1.11
-0,98
-0,85
-0.72
-0,57
-0.42
~0.27
-0,12
O
0.20
0.36
O.~.!!.-c- 0.53
0.69
1.18
1.46
0.86
1.75
1.03
1.21
2.03
2.32
1.38
2.61
1.56
2.90
1. 74
3.20
1.93
3.50
2.11
3.80
2.30
4.10
2.50
4.41
2.69
4.71
2.89
5.01
3.08
5.31
3.28
5.62
3.49
5.93
3.69
6,24
3.90
6.55
4.10
4.31
6.87
7.18
4.52
4.73
7.50
4.94
7.82
8.15
5.16
8.47
5.38
8.80
5.60
5.82
9.13
9.46
6.05
9.79
6.27
10.12
6.49
6.71
10.46
10.80
6.94
11.14
7.17
11.48
7.40
11.82
7.62
12.16
7.95
12.50
8.18
12.84
8.31
13.18
8.53
13.52
8.76
13.86
8.98
14.20
9.20
14.54
9.42
9.65
14.88
15.22
9.88
15.56
10.11
15.90
10.33
10.56
16.24
10.78
16.58
16.92
11.01
17.30
17.69
18.08
18.47
O
0.32
0.58
~~1.10
1.37
1.64
1.91
2.18
2.45
2.72
2.99
3.26
3.53
3.80
4.07
4.34
4.61
4.88
5,15
5.42
5.69
5.96
6.23
6.50
6.77
7.04
7.31
7.58
7.85
8.15
8.45
8.75
9.05
9.35
9.65
9.95
10.25
10.55
10.85
11.15
11.45
11.78
12.11
12.44
12.77
13.10
13.43
13.76
14.09
14.39
14.69
14.99
15.29
Monel
67 Ni JO Cu
·-2.62
-2.50
-2,38
-2.26
-2.14
-2.02
-1.90
-1.79
-1.59
-1.38
-1.18
-0.98
-0.77
-0.57
-0.37
-0,20
O
0.28
0.52
0,75
- .
0.99
1.22
1.46
1.71
1.96
2.21
2.44
2,68
2,91
3.25
3.52
3.79
4.06
4.33
4.61
4,90
5,18
5.46
5.75
6.05
6.34
6.64
6.94
7.25
7.55
7.85
8.16
8.48
8.80
9,12
9.44
9.77
10.09
10.42
10.75
11.09
11.43
11.77
12.11
12.47
12.81
13.15
13.50
13.86
14.22
14.58
14.94
15.30
15.66
16.02
3070 Níquel
Aluminio
-2.25
-2.17
-2.07
-1.96
-1.86
-1.76
-1.62
-1.48
-1.33
-1.17
-1.01
-0.84
-0.67
-0.50
-0,32
-0.15
O
0.23
0.42
0,61
0,81
1.01
1.21
1.42
1.63
1.84
2.05
2.26
2.47
2.69
2,91
3.13
3.35
3.58
3.81
4.04
4.27
4.50
4.74
4.98
5.22
5.46
5.70
5.94
6.18
6.43
6.68
6.93
7.18
7.43
7.68
7.93
8.17
8.41
-4.68
-4,46
-4.21
-3.97
-3.71
-3,44
-3,16
-2.88
-2.57
-2.27
-1.97
-1.67
-1.32
-0,97
-0.63
-0,28
O
0.46
0.85
1.23
1.62
2.00
2.41
2.83
3.24
3.67
4.09
4.52
4.95
5.39
5.83
6.28
6.72
7.17
7.63
8.10
8.56
9.03
Fundición
gris
O
0.21
0.38
0.5~
0.73
.,.90
1.08
1.27
1.45
1.64
1.83
2.03
2.22
2.42
2.62
2.83
3.03
3.24
3.46
3.67
3,89
4.11
4.34
4.57
4.80
5.03
5.26
5.50
5.74
5.98
6.22
6.47
6.72
6.97
7.23
7.50
7.76
8.02
Bronce
-3.98
-3.74
-3,50
-3,26
-3,02
-2.78
-2.54
-2.31
-2.06
-1.81
-1.56
-1.32
-1.25
-0,77
-0,49
-0.22
O
0.36
0,66
0.96
1.26
1.56
1.86
2.17
2,48
2.79
3,11
3.42
3.74
4.05
4,37
4.69
5,01
5.33
5,65
5.98
6.31
6.64
6.96
7.29
7.62
7.95
8.28
8.62
8.96
9.30
9.64
9.99
10.33
10.68
11.02
11.37
11.71
12.05
12.40
12.76
13.11
13.47
162
DESCRIPCION DE MATERIALES
Al describir los diversos componentes y partes de los recipientes en dibujos y listas de
materiales se aconseja seguir un método estándar. Para tal fin se recomienda emplear
las abreviaturas ampliamente aceptadas que se presentan en las secuencias que siguen. Al ordenar materiales deben observarse los requisitos de los fabricantes.
I
PARTE
DESCRIPCION
~
BARRA
Barra 2x 1/4x3'-6
Barra 3/4~ x 2'-0
Barra I q¡ x 3'-0
O=-
PERNO
T.M. 3/4 cf> x 2-Y2 Cabo H. c/(l) T. cuad.
Perno 1 cf> x 5-Y2, c/(2) T.h
O
TAPA
ESPECIFICACION
DEL MATERIAL
SAo?
perno SA-193 B7
tuerca SA-194 2H
Tapa Estd. 8"
Copie 1" -6000 #
Copie 2" -3000 #
Medio copie 1" -6000 #
Copie largo 1" -6000 #, 4 Y2 Lg
SA-I05
Codo Est. R.L. 6" - 90°
Codo R.C. Ref. 4", 45°
Codo red. Est. 6" x 4", R.L
SA-234 WPB
BRIDA
Brida RF. So. 4" - 300 #
Brida RF. Wn. 6" - 150 # Orif. Est.
Brida RTJ. Wn. 6" - 600 # Orif. Ref.
Brida FF. So. 3" - 150 #
Brida RF. BId. 8" - 150 #
SA-181 1
Codo Rosc. 1" - 6000 # 90°
Codo calle Rosc. 1" - 3000 # 90°
Copie S.W. 2" - 3000 #
Tapón cabeza Cuad. 1" - 3000 #
Te Rosc. 2" - 6000 #
Codo S. W. 2" - 3000 # 45°
SA-lOS
~
Accesorio
Forjado
Roscado
DE RECEPTACULO
SOLDABLE
@
EMPAQUE
Empaque hoja servo 150 # 1116"
Relleno con ASB enrollado en espiral, 300 # ASB.
ICJ
\:J
@
• •
!Ida
[JI
e
cap LE
roscado
CODO
soldable
CABEZA
. Cabo elíp. 2:1, 2" S.F., 48" DI x 0.375 mino SA-285 e
Cabo 2 S.F., ASME F &D, 48"
DE x 0.500" mino L = 48" r = 3"
SA-SlS-70
Cabo Hemis. 54" DI x 0.375" mino
SA-S1 6-?0
163
DESCRIPCION DE LOS MATERIALES (Continuación)
[p Cuello
CSL RF. 18" - 300
SA-181 1
TUBO
Tubo Est. 6" x 2' - 1"
Tubo Ref. 8" x l' - 6Y2"
Tubo S. 160, 4" x 2' -4"
Tubo 0.438" pared, 24" xl' -O
SA-S3 B
PLACA
PL 96" x 3/8 x 12' -6"
PL 24" DE x 112" x 18" DI
PL 18" DE x 1Y2"
SA-28S
[:J
REDUCCION
Soldable
Reducción Conc. Est. 6" x 4"
Reducción Exc. X Ref. 8" x 6"
SA-234 WPB
W
CODO
Soldable
Codo de 1800 gran radio Est. 6"
Codo de 180 0 R.C Ref. -4
SA-234 WPB
Ü
TE
Soldable
Te Est. - 4"
Te Red. Ref. 6" x 6" x 4"
SA-234 WPB
soldable largo
~
cJ
e
165
ESPECIFICACIONES
PARA EL DISEÑO Y FABRICACION DE RECIPIENTES SOMETIDOS A PRESION
NOTAS
Los usuarios y fabricantes de recipientes sujetos a presión han desarrollado ciertas prácticas estándares que han demostrado tener ventajas en el diseño y en la construcción de los recipientes sujetos
a presión. Esta especificación comprende dichas prácticas que se han convertido en las de más aceptación y ejecución.
Los estándares mencionados son, en parte, referencias a alternativas seleccionadas que permiten
las normas ASME, y en parte describen los métodos de diseño y construcción que no cubren éstas.
No se citan en esta Especificación las reglas de las normas.
A. GENERALIDADES
l. Esta especificación, en conjunto con el pedido y los dibujos, cubre los requerimientos
para el diseño y la fabricación de recipientes sujetos a presión.
2. En caso de diferencias, el pedido y los dibujos rigen por encima de esta Especificación.
3. Los recipientes sujetos a presión deberán diseñarse, fabricarse, inspeccionarse y marcarse de acuerdo con la última edición de las normas de Calderas y recipientes sujetos
a presión del ASME, sección VIIl, división 1, Y sus agregados subsecuentes.
4. Los recipientes y sus auxiliares deberán cumplir con los reglamentos de la ley relativa a
Occupational Safety and Health Act, OSHA (Seguridad y Salud Ocupacionales).
5. Se invita a los fabricantes de recipientes a cotizar precios con materiales y métodos de
construcción alternos si existen aspectos razonables económicos o de otra índole para
hacerlo así.
6. Todas las desviaciones respecto a esta Especificación, el pedido o los dibujos deberán
ser aprobadas por escrito por el Comprador.
7. El fabricante del recipiente, al recibo del pedido, proporcionará al comprador dibujo:;
de taller revisados para su aprobación.
B. DISEÑO
l. Los recipientes a presión se diseñarán para soportar las cargas que sobre éstos ejercen
la presión interna o externa, el peso del recipiente, el viento, los temblores, las reacciones de los apoyos, el impacto y la temperatura.
2. La presión máxima de trabajo permitida estará limitada por el casco o las cabezas y no
por partes secundarias.
3. Cargas de viento y terremoto. Todos los recipientes se diseñarán para sostenerse parados
totalmente libres. Para determinar la magnitud de la presión del viento, la probabilidad de
terremotos y los coeficientes sísmicos en diversas áreas de los Estados Unidos se aplicará la
norma ANSI A58.1-1972 (requerimientos de las normas para cargas minimas de diseño en
edificios y otras estructuras). Se supone que no ocurren simultáneamente las cargas de
viento y las de sismo, por lo que el recipiente debe diseñarse ya sea por carga de viento o de
sismo, la que sea mayor.
4. Recipientes horizontales soportados en silletas. Se diseñarán aplicando el método de
L. P. Zick (esfuerzos que obran en los grandes recipientes horizontales montados en
soportes de dos silletas).
5. La deflexión de los recipientes verticales bajo condiciones normales de operación no
deberá exceder de 6 pulgadas por cada 100 pies de longitud.
6. Los esfuerzos que obren en los faldones, silletas y otros soportes y en sus soldaduras
de sujeción pueden sobrepasar a los valores máximos de esfuerzo permitidos para los materiales, que se indican en la parte DCS de las normas ASME por 33-1/3 %.
166
Especificaciones para el diseño y la fabricación de recipientes sometidos a presión
(Continuación)
7. Los fabricantes del recipiente deberán someter sus diseños a aprobación cuando el
comprador no proporcione un diseño o no especifique el espesor de placa requerido.
C. FABRICACION
/
l. Los materiales serán especificados por el comprador y su designación deberá aparecer
indicada en los dibujos de taller. No se hará sustitución alguna de materiales especificados sin la previa autorización escrita del comprador.
2. El espesor de placa que se utilice para el casco y las cabezas será de 1/4 de pulgada como mínimo.
3. El procedimiento de soldadura y los registros de calificación de los soldadores del
fabricante deberán ser sometidos a aprobación al recibo del pedido. No se efectuará
soldadura alguna antes de que el procedimiento de soldadura y la calificación sean
aprobados por el comprador.
Toda la soldadura deberá hacerse por los procedimientos por arco metálico protegido
o por arco sumergido.
No se utilizarán tiras de refuerzo permanente sin la aprobación escrita del comprador.
Cuando se utilicen, dichas tiras serán de acero de la misma composición que la de
aquel al cual van soldadas.
4. Las costuras longitudinales de los cascos cilíndricos o cónicos, todas las costuras de los
cascos esféricos y de las cabezas formadas por partes deberán situarse de manera que
libren las aberturas, sus parches de refuerzo y las placas de desgaste de las silletas. Las
costuras circunferenciales de los cascos deberán situarse de manera que libren las aberturas, los parches de refuerzo, los anillos de artesa y de soporte del aislamiento y las
placas de desgaste de las silletas. Cuando sea inevitable cubrir una costura longitudinal
por un parche de refuerzo, se esmerilará la costura a ras y el parche mencionado se
examinará en el sitio antes de soldarlo.
No se permitirán uniones longitudinales en el área descendente o en cualquier otro lugar en que resulte imposible hacer una inspección visual apropiada de la soldadura.
El tamafio mínimo de soldadura de filete que se utilice como soldadura de resistencia
para elementos internos será de 1/4 de pulg.
5. Faldón. Los recipientes verticales estarán provistos de un faldón que tendrá un diámetro
exterior igual al del recipiente soportado. El espesor mínimo del faldón será de 1/4 de
pulg.
Los faldones estarán provistos como mínimo de dos agujeros de ventilación de 2 pulg,
situados a la mayor altura posible y a 180 grados uno del otro.
Los faldones de 4 pies de diámetro y menores tendrán una abertura de acceso; los de
más de 4 pies de diámetro tendrán dos aberturas de acceso de 18 pulgadas de D.E. reforzadas con manguitos.
6. Los anillos de base se diseftarán para una presión de apoyo permitida sobre el concreto
de 625 Ib/pulgZ.
7. Se usarán silletas para pernos de anclaje o para anillos de orejas en donde se requiera y
siempre que la altura del recipiente exceda de 60 pies. El número de pernos de anclaje
variará en múltiplos de 4; es preferible un mínimo de 8.
8. Silleta. Los recipientes horizontales serán soportados en silletas; de preferencia sólo
dos siempre que sea posible.
Las silletas deberán soldarse al recipiente, excepto cuando se ordene especificamente
que se embarquen sueltas, en cuyo caso deberán ajustarse al recipiente y llevar marcas
para su instalación en campo. El dibujo de taller deberá contener instrucciones detalladas en relación con esto.
167
Especificaciones para el diseño y la fabricación de recipientes sometidos a presión (Continuación)
Cuando la dilatación por temperatura ocasione un cambio de más de 3/8 de pulgada
en la distancia entre las silletas, deberá usarse una placa de apoyo deslizante. Cuando
el recipiente esté soportado en silletas de concreto de 1/4 de pulg de espesor, se deberán soldar al casco, para fines de corrosión, placas 2 pulgadas más anchas que la silleta de concreto, con soldadura continua. La placa de corrosión deberá ir provista de un
agujero de ventilación de 1/4 de pulgada tapado con sellador plástico después de que
se haya probado a presión el recipiente.
9. Las aberturas de 2 pulgadas y menores deberán llevar copIe completo o medio copIe
de acero forjado de 6000 lb.
Las aberturas de 2 1/2 pulgadas y mayores deberán ser bridadas.
Las bridas deberán cumplir con la norma ANSI BI6.5-1973.
Las caras de las bridas deberán ser como sigue:
Cara realzada
abajo de la capacidad nominal ANSI, 600 lb
Cara realzada. . . . . . . capacidad nominal ANSI, 600 lb, tubo de 3 pulgadas y menor
Junta de tipo de anillo
capacidad nominal ANSI, 600 lb, tubo de 4 pulgadas y mayor
Junta del tipo de anillo
arriba de capacidad nominal ANSI, 600 lb.
Los agujeros para los tornillos de las bridas deben quedar a ambos lados de las lineas
de centros principales del recipiente. Las aberturas deben quedar a ras del interior del
recipiente cuando se utilizan como purgas o cuando estén situadas en forma que interfieran con los elementos internos del recipiente. Los bordes internos de los registros
deben redondearse a un radio minimo de 1/8 de pulgada o a un radio igual a la mitad
del espesor de pared del tubo cuando sea menor de 1/4 de pulgada.
Cuando el diámetro interior del cuello de la boquilla y el de la brida del cuello soldable
o del accesorio soldable difiera por 1/16 de pulgada o más, la parte de diámetro menor
deberá achaflanarse a una relación de 1:4.
Las aberturas deberán reforzarse siendo nuevas y cuando estén bajo condiciones de
frío o de corrosión.
La placa que se utilice para el parche de refuerzo deberá ser de acero de la misma composición que el del casco o la cabecera a que vaya unida.
Los parches de refuerzo deberán ir provistos de un agujero de inspección de 114 de pulgada
situado a 90° del eje longitudinal del recipiente.
El diámetro exterior minimo del parche de refuerzo deberá ser 4 pulgadas más el
diámetro exterior del cuello del registro.
Cuando deban suministrarse tapas para las aberturas de acuerdo con la requisición del
comprador, el fabricante deberá suministrar los empaques y pernos que se requieran;
éstos no se usarán para probar el recipiente.
Las tapas de los registros de inspección deberán estar provistas de pescantes.
Las roscas de acoplamiento deberán estar limpias y sin defectos después de su instala·
ción.
10. Elementos internos. Las artesas deberán ser surtidas por el fabricante de artesas e instaladas por el fabricante de recipientes. Los anillos de soporte de las artesas y las
barras de sujeción descendentes deberán ser proporcionadas e instaladas por el fabricante de recipientes. El fabricante de artesas deberá someter a la aprobación del
comprador detalles completos de taller, inclusive instrucciones de instalación y lista de
embarque, y una vez aprobados, el comprador los remitirá al fabricante de recipientes.
Las artesas deberán diseñarse para una carga viva uniforme de 10 lb/pie2 o el peso del
agua que pueda acumularse, lo que sea mayor, y para una carga viva concentrada de
250 lb.
168
Especificaciones para el diseño y la fabricación de recipientes sometidos a presión
(Continuación)
A la carga de diseño, la flexión máxima de las artesas no deberá exceder de
hasta diámetro de 10 pies - 1/8 de pulgada
para diámetro mayor de 10 pies - 3/16 de pulgada
El espesor mínimo de los elementos interiores de placa y de los anillos de soporte no
deberá ser menor de 1/4 de pulgada.
Los tubos interiores de acero al carbono deberán ser de peso normal.
Las bridas internas deberán ser ANSI I50-lb de tipo deslizante o fabricadas de placa.
Las bridas interiores de acero al carbono deberán fijarse con tornillos para máquina de
cabeza cuadrada y de acero al carbono, y con tuercas cuadradas soldadas por puntos a
las bridas para evitar que se aflojen.
Los elementos internos removibles deberán fabricarse en secciones que puedan sacarse
por los registros de inspección.
Para dichos elementos no debe considerarse margen por corrosión. Para las aberturas
conectadas a la succión de una bomba deberá proveerse un rompedor de vórtice.
11. Accesorios. Los recipientes provistos de registros de inspección, controles de nivel de
líquido o válvulas de alivio situadas 12 pies arriba del piso, deberán dotarse de escaleras marinas con protección y plataforma.
Deberán soldarse al recipiente en taller las orejas para recibir escaleras y plataformas.
Cuando los recipientes verticales requieran de aislamiento, el fabricante deberá suministrar e instalar anillos de soporte. También, pueden usarse los anillos de refuerzo
para soportar el aislamiento.
Los anillos para soporte del aislamiento deberán ser 1/2 pulgada menores que el espesor del aislamiento y espaciarse a distancias de 12 pies - 1/2 pulgada comenzando en la
linea tangente superior. El anillo superior deberá estar unido por soldadura continua a
la cabeza, todos los demás anillos podrán ser unidos por soldadura de filete de 1 pulgada de largo a 12 pulgadas entre centros. La cabeza inferior de un recipiente vertical
aislado deberá equiparse con tuercas cuadradas de 1/2 pulgada soldadas con sus extremos hacia el exterior de la cabeza, sobre centros aproximadamente de 12 pulgadas en
cuadro.
12. Las tolerancias de fabricación no deberán rebasar los límites indicados en la tabla que
comienza en la página 170.
D. INSPECCION
l. El comprador se reserva el derecho de inspeccionar el recipiente en cualquier momento
durante su fabricación, para comprobar que los materiales y la mano de obra con que se
esté fabricando corresponden a la especificación.
2. La aprobación de cualquier trabajo por parte del representante del comprador y la
aceptación de un recipiente no liberará al fabricante de su responsabilidad de apegarse
a las disposiciones de esta especificación.
E. ASPECTOS DIVERSOS
l. El examen radiográfico se efectuará cuando lo indiquen las normas ASME o cuando
lo determine la economia del diseño.
2. El recipiente terminado será provisto de una placa de datos sujeta en forma segura al
recipiente por soldadura.
3. Si se somete al recipiente a tratamiento térmico posterior a la soldadura, no se permite
aplicar más soldadura después del relevado de esfuerzos.
4. Los elementos internos removibles deberán instalarse después del relevado de esfuerzos.
169
Especificaciones para el diseño y la fabricación de recipientes sometidos a presión (Continuación)
5. La posición de todos los componentes del recipiente, aberturas, costuras, componentes internos, etc., deberá indicarse en los dibujos de taller por la distancia a una línea
de referencia común. La línea de referencia deberá marcarse permanentemente en el
casco.
6. La presión de prueba hidrostática deberá mantenerse por un tiempo adecuado para
permitir una inspección completa, pero en ningún caso por menos de 30 minutos.
7. Los recipientes no deberán pintarse, a menos que haya indicación en contrario en el
pedido.
F. PREPARACION PARA EMBARQUE
l. Después de realizar la prueba hidrostática final, el recipiente deberá secarse y limpiarse
perfectamente interior y exteriormente para quitar la grasa, las escamas sueltas, la
herrumbre y la mugre.
2. Todas las superficies terminadas que no vayan protegidas por bridas ciegas deberán recubrirse con pintura antioxidante.
3. Todas las aberturas bridadas que no estén provistas de tapas deberán protegerse con
placas de acero adecuadas.
4. Las aberturas roscadas deberán llevar tapones.
5. Para las partes internas deberán proveerse soportes adecuados que eviten que se dañen
durante el transporte.
6. Los tornillos y tuercas deberán recubrirse con lubricante a prueba de agua.
7. Los recipientes deberán ser identificados con toda claridad pintando el número de pedido y de inciso del pedido en un lugar visible.
8. Las partes pequei'ias que deban embarcarse sueltas deberán ponerse en bolsas o en cajas y marcarse con el número de pedido y el de inciso del pedido del recipiente.
9. El fabricante del recipiente tomará todas las precauciones necesarias para cargar, bloquear y asegurar el recipiente en el vehículo de transporte y proporcionará todo el material que sea necesario para evitar que se dañe.
G. INFORMES FINALES
l. Antes de que el recipiente esté listo para embarque, el fabricante deberá suministrar al
comprador copias simples o reproducibles de cada uno de los informes siguientes:
a. Informe de datos del fabricante.
b. Dibujos de taller que muestren el recipiente y las' dimensiones "como se
construyó" .
c. Copias fotostáticas de los gráficos de registro que muestren la presión durante la
prueba hidrostática.
d. Copias fotostáticas de gráficos de registro que muestren la temperatura durante el
tratamiento térmico posterior a la soldadura.
e. Copia de la placa de datos sacada por frotamiento.
H. GARANTIA
El fabricante garantiza que el recipiente cumple con todas las condiciones expresadas en esta especificación y que no tiene defectos de diseño, mano de obra y material. En el caso de
que apareciese algún defecto durante el primer año de operación, el fabricante se compromete a realizar todas las modificaciones, reparaciones y reposiciones que sean necesarias
sin cargo alguno.
170
TOLERANCIAS DE FABRICACION DE
LOS RECIPIENTES
Las tolerancias dimensionales de esta tabla, excepto que se indique otra cosa, están basadas en
la práctica seguida ampliamente por usuarios y fabricantes de recipientes sujetos a presión.
Todas las tolerancias están expresadas en pulgadas, excepto que se indique lo contrario.
Las tolerancias no anotadas en esta tabla deberán mantenerse dentro de un límite práctico.
Anillo de base
a. Igualdad en la superficie. . . . . . . . . . . . . . ..
± 1/16
b. Desnivel..............................
± 1/8
Grapas, soportes
c. Distancia a la línea de referencia.........
± 1/4
d. Desviación medida circunferencialmente en
la junta de la estructura. . . . . . . . . . . . . . . .. ± 1/4
Distancia entre dos grapas adyacentes. . . ..
± 1/16
Registro de inspección
~.
-'\!;Ji)Jt
e. Distancia de la cara de la brida o de la linea
de centros del registro a la línea de referencia, a la oreja de soporte del recipiente, a la
parte inferior de la silleta, a la línea de
centros del recipiente, la que sea aplicable.. ± 112
f. Desviación medida circunferencialmente
sobre la superficie exterior del recipiente. .. ± 112
g. Saliente; distancia más corta de la superficie exterior del recipiente a la cara del registro de inspección. . . . . . . . . . . . . . . . . . .. ± 1/2
h. Desviación respecto a la horizontal, la vertical o la posición requerida en cualquier di± 10
rección
i. Desviación de los agujeros de tornillos en
cualquier dirección. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. ± 1/4
Boquillas, acoplamientos que no van conectados a otras tuberias.
Deben aplicarse las tolerancias para registros
de inspección.
Boquillas, acoplamientos que van conectados a otras tuberias.
Distancia de la cara de la brida o del eje de
la abertura a la línea de referencia, a la oreja de soporte del recipiente, a la parte inferior de la silleta, al eje del recipiente, lo que
sea aplicable.......................... ± 1/4
f. Desviación medida circunferencialmente
sobre la superficie exterior del reci piente. .. ± 1/4
g. Saliente; distancia más corta de la superficie exterior del recipiente a la cara de la abertura.................................. ± 1/4
171
TOLERANCIAS DE FABRICACION DE LOS
RECIPIENTES (Continuación)
Boquillas (Continuación)
~~
""
.... .
h
-
h. Desviación respecto a la horizontal, la vertical
o la posición requerida en cualquier dirección.
i. Desviación de los agujeros de tornillos en cualquier dirección...........................
:l::
112°
:l::
1/S
Boquillas, copies utilizados para indicadores de nivel, control de
nivel, etc.
Distancia entre líneas de centros de aberturas..
:l::
1/ 16
:l::
1/S
:l::
1/S
Silleta
k. Distancia de la línea de centros de los agujeros
de tornillos a la línea de referencia
,
k. Distancia de la línea de centros de los agujeros
de tornillos a la línea de centros del casco .... ,
I. Distancia entre los agujeros de tornillos de la
placa de base o entre agujeros de tornillos o ranuras de dos silletas
,
m. Inclinación transversal de la placa de base. . ..
1/S
1/32
por pie
n. Inclinación longitudinal de la placa de base .. , :l:: 1/S
:l::
:l::
Casco
o. Desviación de la vertical para recipientes de hasta
30 pies de altura total
,
para recipientes de más de 30 pies de altura total
1/2
1/S
por 10 pies
máximo 1-1/2
p. Recipientes para presión interna. La diferencia
entre los diámetros interiores máximo y
mínimo en cualquier sección transversal no debe exceder del uno por ciento del diámetro nominal en la sección transversal.
,
Desviación del diámetro interior nominal según se
determina haciendo franjas
','
,
:l::
:l::
:l::
I %
:l:: 1/32
por pie
Ovalamiento Norma VO-SO
Presión externa. Norma VO-SO
Dmá'l< -
D mrn = P
Cabezas formadas, Norma VO-Sl
Instalación de la artesa
r. Desnivel en cualquier dirección. . . . . . . . . . . ..
Soporte de la artesa
r. Desnivel en cualquier dirección. . . . . . . . . . . ..
a
:l:: 1/32
por pie
:l:: 1/32
por pie
172
TOLERANCIAS DE FABRICACION DE LOS
RECIPIENTES (Continuación)
Soporte de la artesa (Continuación)
s. Distancia entre soportes adyacentes de ar-.
tesa................................. ± 1/8
t. Distancia a la línea de referencia. . . . . . ..
± 1/4
s. Distancia a la charola del sello. . . . . . . . .. ± l/8
v. Distancia al soporte descendente. . . . . . .. ± 1/8
w. Inclinación para cualquier ancho de anillo
de soporte. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. ± 1/16
Placa vertedora
x. Desnivel
y. Altura
±
1/16
, ± 1/8
z. Distancia al interior de la pared del recipiente ± l/4
•
173
Especificación API para
TANQUES PEQUEÑOS SOLDADOS
PARA PRODUCCION
Resumen de los requisitos principales del API, norma 12F, octava edición, 1982.
ALCANCE
Esta especificación cubre los requisitos de material, diseno y construcción de los tanques de acero
para producción verticales, cilíndricos, instalados arriba de tierra y soldados en el taller, con
capacidades nominales de 90 a 500 barriles (en tamaños estándares y diámetro máximo de 15'-6")
para servicios en campos petroleros.
A
-
MATERIAL
Las placas de acero tendrán las características químicas y fisicas
de la norma ASTM A36, A283 grados C o D y A285 C.
ESPESOR MINIMO DE PLACA
Casco y cubierta: 3/16 pulg, fondo: 1/4 pulg, resumidero: 3/8
pulg
n
B
CONSTRUCCION
El fondo del tanque debe ser plano o cónico; este último puede o
no llevar faldón. Figuras A, B, C. La cubierta debe ser cónica.
Pendiente del cono de fondo y del de cubierta = 1: 12
SOLDADURA
Las uniones de fondo, casco y cubierta deben ser juntas a tope
de doble cordón con penetración completa, figura D. El fondo y
la cubierta deberán ir unidos al casco por junta a tope de doble
cordón o por soldadura de filete de 3/16 de pulg, tanto interior
como exterior. Figuras E a K.
REGISTROS
Los tanques deberán tener una abertura de limpieza de cuello
extendido de 24 x 36 pulg. Norma API 12F, figura 3.4
D
PRUEBAS
Los tanques de diámetro hasta de 10 pies inclusive deberán probarse con aire comprimido a 3 Ib/pulg2 ; los de diámetro mayor
deberán probarse con aire comprimido a I Yz Ib/pulgZ
PINTURA
Una mano de pintura de base.
1-------------------------
EJ1 :J
'~~
dJj
DIMENSIONES DEL TANQUE
Capacidad
nominal,
barriles
90
100
150
200
210
250
300
400
500
Tolerancia
Capacidad de
trabajo, barriles
72
79
Diámetro
exterior
pies-pulg
Altura,
pies
7 - 11
10
9- 6
8
12
10
200
9- 6
12 - O
10 - O
224
11 - O
129
166
266
12- O
366
479
12- O
15
15
15
20
15 - 6
16
± 1/8 pulg
± 3/8 pulg
•
173
Especificación API para
TANQUES PEQUEÑOS SOLDADOS
PARA PRODUCCION
Resumen de los requisitos principales del API, norma 12F, octava edición, 1982.
ALCANCE
Esta especificación cubre los requisitos de material, diseno y construcción de los tanques de acero
para producción verticales, cilíndricos, instalados arriba de tierra y soldados en el taller, con
capacidades nominales de 90 a 500 barriles (en tamaños estándares y diámetro máximo de 15'-6")
para servicios en campos petroleros.
MATERIAL
Las placas de acero tendrán las características químicas y fisicas
de la norma ASTM A36, A283 grados e o D y A285 C.
A
ESPESOR MINIMO DE PLACA
Casco y cubierta: 3/16 pulg, fondo: 1/4 pulg, resumidero: 3/8
pulg
n
B
CONSTRUCCION
El fondo del tanque debe ser plano o cónico; este último puede o
no llevar faldón. Figuras A, B, C. La cubierta debe ser cónica.
Pendiente del cono de fondo y del de cubierta = 1: 12
SOLDADURA
Las uniones de fondo, casco y cubierta deben ser juntas a tope
de doble cordón con penetración completa, figura D. El fondo y
la cubierta deberán ir unidos al casco por junta a tope de doble
cordón o por soldadura de filete de 3/16 de pulg, tanto interior
como exterior. Figuras E a K.
REGISTROS
Los tanques deberán tener una abertura de limpieza de cuello
extendido de 24 x 36 pulg. Norma API 12F, figura 3.4
D
PRUEBAS
Los tanques de diámetro hasta de 10 pies inclusive deberán probarse con aire comprimido a 3 Ib/pulg2 ; los de diámetro mayor
deberán probarse con aire comprimido a 1\/2 Ib/pulgZ
PINTURA
Una mano de pintura de base.
1-------------------------
Ed1 J
'21 ~
dJj
DIMENSIONES DEL TANQUE
Capacidad
nominal,
barriles
90
100
150
200
210
250
300
400
500
Tolerancia
Capacidad de
trabajo, barriles
72
79
129
166
200
224
266
366
479
Diámetro
exterior
pies-pulg
Altura,
pies
7 - 11
10
9- 6
91210 11 121215 -
6
O
O
O
O
O
6
± 1/8 pulg
8
12
10
15
15
15
20
16
± 3/8 pulg
174
TANQUES DE ACERO SOLDADOS PARA
ALMACENAJE DE PETROLEO
Norma API 650, séptima edición
APENDICE A. BASES DE DISEÑO OPCIONALES PARA
TANQUES PEQUEÑOS
(Resumen de los requisitos principales)
ALCANCE
Este apéndice especifica las normas para los tanques relativamente pequeñ.os fabri-:
cados en campo, en los que los componentes bajo esfuerzo son de un espesor máximo de 112 pulg nominal, incluyendo cualquier margen por corrosión establecido por
el comprador.
MATERIALES
Los materiales en placa usados más comúnmente, entre los permitidos por esta norma son: A 283 C, A 285 e, A 36, A 516-55 y A 516-60
Los materiales en placa se limitan a un espesor de 112 pulg
UNIONES SOLDADAS
El tipo de uniones en diversos puntos son:
Uniones verticales en el casco
Juntas a tope con penetración y fusión completas como las que se obtienen por doble
cordón o por otros medios con los que se logre la misma calidad de junta.
Uniones horizontales en el casco
Juntas a tope con penetración y fusión completas.
Placas del fondo
Uniones a traslape con un solo cordón o uniones a tope con un solo cordón y tira de.
respaldo.
Placas de la cubierta
Junta a traslape de filete completo y un solo cordón. Las placas de la cubierta se soldarán en el ángulo superior del tanque con un filete continuo en la parte superior
únicamente.
Unión entre fondo y casco
Soldadura de filete continuo a cada lado de la placa del casco. El tamafio de cada
cordón debe ser del espesor de la placa más delgada.
Las placas del fondo deben sobresalir al menos una pulgada a partir de la orilla de la
soldadura que une las placas del fondo y del casco.
INSPECCION
Soldaduras a tope
La inspección de la calidad de las soldaduras debe hacerse por el método radiográfico. La radiografla por zonas puede no llevarse a cabo por acuerdo entre el comprador y el fabticante.
Soldaduras de filete
La inspección de las soldaduras de filete será en forma visual.
•
175
TANQUES DE ACERO SOLDADOS PARA
ALMACENAJE DE PETROLEO
Norma API 650, séptima edición, 1986
PRUEBAS
Soldaduras del fondo
1. La detección de fugas puede hacerse con aire a presión o con vacío usando jabonadura, aceite de linaza u otro material adecuado, o
2. Después de la unión de al menos, la placa inferior del casco, se debe bombear agua
y mantener una represa temporal con una carga de 6 pulg de líquido.
Casco del tanque
1. El tanque debe llenarse con agua o
2. Pintar por el interior todas las uniones con aceite altamente penetrante y examinar
en el exterior las posibles fugas
3. Aplicar vacío al tanque
APENDICES DE LA NORMA API 650
Apéndice A. Bases de diseño opcionales para tanques pequeños
Apéndice B. Cimentaciones
Apéndice C. Cubiertas flotantes
Apéndice E. Disei'io sísmico para tanques de almacenamiento
Apéndice F. Disei'io para presiones internas pequei'ias
Apéndice H. Cubiertas flotantes internas
Apéndice J. Tanques de almacenamiento ensamblados en taller
Apéndice K. Ejemplo del procedimiento alternado para calcular el espesor del casco
Apéndice M. Tanques que operan a temperaturas elevadas
Apéndice N. Uso de materiales sin identificar
Apéndice O. Conexiones bajo el piso
176
TANQUES DE ACERO SOLDADOS, Norma API 650. APENDlCE A
FORMULAS
NOTACION
C.A. = margen por corrosión, pulg
D = diámetro medio del tanque, pies
E = eficiencia de junta, 0.85 cuando
es radiografiado por zonas; 0.70
cuando no es radiogradiado
. -.......,
r
~
'-
~
--1.-
1
I---===.J
CASCO
~
TECHO DE CONO
ALiTOSOPORTADO
et=
~
.1
D
TECHO DE DO\IO
y SO\IBRILLA
ALiTOSOPORTADO
~
~-
...'''-'.'\.''I
~~~
~
~
¡¿
"11.1.0 SLPERIOR
H)'D()
G= densidad relativa del líquido a almacenar; en ningún caso menor de 1.0
H= altura, pies
t = espesor mínimo requerido de la
placa, pulg
R = radio de curvatura de la cubierta
(J = ángulo del cono con la horizontal,
grados
~D) (11- .llJ0
(E) (21,000)
pero no menor que:
Diámetro medio del
tanque, pies
t
:=
'
+ C.A.
Espesor de la
placa, pulg
menor de 50
de 50 a 120, exc1.
de 120 a 200, incI.
mayor de 200
t = 400
D
sen
3/16
114
5/16
3/8
(J
pero no menor de 3/16 de pulg
t máximo = 112 pulg
pendiente 9: 12
máxima = 37 grado
mínima = 9 grado 28 mino pendiente 2:12
(J
(J
R
t = 200 pero no menor de 3/16 pulg
.-
t máximo = 112 pulg
R = radio de curvatura de la cubierta
R mínimo = 0.8D (a menos que el comprador especifique otra
cosa)
R máximo = l.W.
El área de sección transversal del ángulo superior, en pulgadas
cuadradas, más las áreas de sección transversal de las placas
del casco y el techo dentro de una distancia de 16 veces sus espesares, medidas desde su punto de sujeción más remoto al ángulo superior, deberá ser como mínimo:
Para techos de cono
autosoportados:
IJl
3000 sen
(J
Para techos de domo y sombrilla
autosoportados:
DR
1 500
Todas las placas de fondo deberán tener un espesor nominal
mínimo de 1/4 de pulg
177
TANQUES DE ACERO SOLDADOS, PARA
ALMACENAJE DE PETROLEO
Norma API 650, stptima edición, 1980
APENDlCE J. TANQUES ENSAMBLADOS EN EL TALLER
(Resumen de los requisitos principales)
ALCANCE
Este apéndice proporciona las especificaciones de diseño y fabricación para tanques
verticales de almacenamiento de tamaño tal, que puedan fabricarse completamente
en taller y embarcarse a sitio en una sola pieza. Según el alcance de la norma API
650, los tanques de almacenamiento diseñados con estas bases no deben exceder de
20 pies de diámetro.
MATERIALES
Los materiales en placa más usados, entre los permitidos por esta norma son: A 36,
A 283, C, A 285 C, A 516-55 YA 516-60.
UNIONES SOLDADAS
Como se describen en el apéndice A (ver la página anterior), con las siguientes modificaciones:
No se permiten las juntas a traslape soldadas en el fondo.
Todas las juntas del casco deben ser a tope con penetración completa, sin usar tira de
refuerzo.
No se requieren ángulos superiores en tanques con cubiertas con pestaña.
Las juntas en la placa del fondo deben ser a tope con penetración completa.
Las placas del fondo deben unirse al casco mediante soldadura de filete continua a
cada lado de la placa del casco.
DISEÑO DEL FONDO
La placa del fondo debe tener un espesor mínimo de 1/4 de pulgada.
El fondo debe ser plano o plano con saliente.
Si el fondo es plano, debe sobresalir al menos I pulgada a partir del borde exterior de
la soldadura que une el casco con el fondo.
DISEÑO DEL CASCO
El espesor de la placa del casco debe calcularse con la fórmula:
(para la notación, véase el apéndice A en la página precedente)
_ (2.6) (D) (H -1) (G)
t (E) (21,000)
eA
+..
pero en ningún caso el espesor nominal debe ser menor que:
Diámetro nominal del tanque Espesor nominal de la placa
(pies)
(pulgadas)
3/16
Hasta 10.5, incl. .
Más de 10.5
1/4
DISEÑO DE LA CUBIERTA
Las cubiertas deben ser del tipo de cono autosoportada o cubiertas de domo y sombrilla.
Véase el apéndice A para las fórmulas de diseño.
PRUEBAS
Aplíquese una presión interna de aire de 2 a 3 Ib/pulg2 •
178
Resumen de los requisitos principales de las
NORMAS DE TUBERIAS
relativos a
ESPESOR DE PARED DEL TUBO Y PRESION PERMITIDA
NORMA Y ALCANCE
FORMULAS
Presión interna
l. =
l.
= Pd
ANSI B31.1-1986
TUBERIA PARA LA DlSTRIBUCION
DE ENERGIA
Esta norma especifica los requerimientos mínimos para el diseño, materiales, fabricación, construcción, pruebas e inspección de los sistemas de
tuberías para la distribución de energía y servicios auxiliares para estaciones generadoras de
electricidad; plantas industriales y de instituciones, plantas de calefacción central y distrital y sistemas de calefacción distrital, excepto las
restricciones marcadas en el párrafo 100.1.3. Estos sistemas no están limitados por la planta u otras
líneas de la propiedad a menos que estén específicamente restringidos por el párrafo 100.1.
US AS B31.2-1968
TUBERIAS PARA GAS COMBUSTIBLE
PD.
2(SE + Py)
+
2(SE
+
A
2SEA + 2yPA
+ Py - P)
P =
2SE(I. - A)
D. - 2y(l. - A)
P =
2SE(I. - A)
d - 2y(l. - A) + 21.
VALORES DE S, EN MILES DE LB/PULG 2
Para materiales ASTM A 53 B Y A 106 B
Para temperaturas del metal (grados F) que no sobrepasen a:
- 20 a 650
700
750
SOO
15.0
14.4
13.0
IO.S
Presión externa
Para determinar los requisitos de espesor de pared y de
rigidez se seguirán los procedimientos descritos en los párrafos UG-2S, 29 y 30 de la sección VIII, división I de
las normas ASME para calderas y recipientes sometidos
a presión.
Presión interna
PD
2SEI
P=-D
1=---
2SE
Esta norma cubre el diseño, la fabrica- (Ver notas. 1, 3, 4, 5. 6, 8)
ción, la instalación y las pruebas de los
sistemas de tuberías para gases combusti- VALORES DE S, EN MILES DE LB/PULG 2
bles tales como gas natural, gas tratado,
Para materiales ASTM A 53 B YA 106 B
gas licuado de petróleo (LPG) -mezclª~
Para temperaturas del metal (grados F) que no excecon aire arriba del límite combustible sudan de:
perior, gas licuado de petróleo (LPG) en -20 a 100
450
200
400
300
la fase gaseosa o mezclas de estos gases.
16.S0
20.00
17.25
IS.15
19.10
ANSI B31.3-1984
PLANTAS QUIMICAS y TUBERIAS
PARA REFINERIAS DE PETROLEO
a) Esta nonna especifica los requisitos para los materiales, diseño, fabncación, ensamble, construcción, revisión, inspección y
pruebas de los sistemas de tuberías sujetos
a presión o vacío.
b) Dicha norma se aplica a los sistemas
de tuberías que manejan todos los fluidos, incluyendo sólidos fluidizados, ya todos los tipos de servicios, incluyendo materias primas,
productos intermedios y productos químicos
terminados, petróleo crudo y otros productos
del petróleo, gas, vapor, aire, agua y refrigerantes, excepto lo que se marca en los incisos 300.1.2 o bien, 300.1.3. Unicamente los
servicios de fluidos de las categorías D y M
que se definen en 300.2 están separados debido a consideraciones especiales.
Presión interna
1m = I
+e
(Ver nolas 1.7.8)
Pd
I = ---------
2[SE - PO - y)1
PD
1=-------
2(SE
+ PY)
VALORES DE S, EN MILES DE LB/PULG2
,
Para materiales ASTM A 53 b y·A 106 b
Para temperaturas del metal (grados F) que no excedan de:
-20 a 100
200
300
400
500
A 538
20.00
20.00
20.00
18.90
Al 068
20.00
Presión externa
Para determinar los requisitos de espesor de pared y rigidez se seguirán los procedimientos indicados en los párrafos UG-2S, 29 y 30 de la sección VIII, división 1, de las
normas ASME para calderas y recipientes sometidos a
presión.
•
179
Resumen de los requisitos principales de las
NORMAS PARA TUBERIAS
(continuación de la página anterior)
NOTACION
NOTAS
l. El espesor mínimo para el tubo seleccionado, considerando la tolerancia en
menos del fabricante, no debe ser menor de t . La tolerancia en menos para tubo mde acero sin costura es de
12.5070 del espesor nominal de pared
del tubo.
2. Cuando se usa tubo de acero roscado
para vapor de agua a una presión superior a 250 Ib/pulg2, o para agua arriba de 100 Ib/pulg2 y temperatura superior a 220°F, el tubo deberá ser sin
costura y tener una resistencia de ruptura mínima a la tensión de 48,000 lb/pulg2, y peso por lo menos igual al de
Céd. 80 según ANSI 836.10. (Norma
ANSI 831.1, párrafo 104.I.2C.I)
3. Los sistemas de tubería instalados en
terrenos abiertos, accesibles al público
o a individuos que no sean los propietarios del sistema o sus empleados o
agentes, deberán diseñarse con apego
a la norma USAS 831.8. (Norma
USAS 8.31.02, párrafo 201.1)
4. Cuando no lo requiera específicamente un proceso o equipo que utilice gas,
la presión máxima de trabajo para sistemas de tuberías instalados en edificios para uso u ocupación de gente, no
deberá exceder de 10 Ib/pulg2 manométricas. (Norma USAS 831.2, párrafo 201.2.1)
5. Todo sistema de tuberías, independientemente de las condiciones de servicio, deberá tener una presión de diseño de por lo menos 10 Ib/pulg2 manométricas entre las temperaturas de
-20°F y 250°F. (Norma USAS 831.2,
párrafo 201.2.2.b.)
Valores de y y y
6. Cuando el espesor mínimo de pared
tenga un exceso de 0.10 sobre el diá<¡()()I
1150
metro nominal, el sistema de tuberías
Temperatura
o
o
deberá cumplir con los requisitos de la
"F
menos
más
950
1000 lOSO 1100
norma USAS 831.3. (Norma USAS
Aceros ferríticm.
0.4
0.7
0.7
0.7
0.7
o.S
831.2, párrafo 203)
Aceros auslcnílil:os
0.7
0.4
OA
OA
O. S
OA
7. Tubería con t igual a o mayor que D16, o
Nota: los valores se pueden interpolar para obtener tempebien, PISE mayor que 0.385 requiere consiraturas intermedias. Para metales no ferrosos y fierro
deraciones especiales, tomando en cuenta
fundido, y es igual a 0.4.
factores de diseño y materiales tal como la
teoría de la falla, fatiga y esfuerzos térmicos.
1 Para tubo con relación D 1/
menor de 6, el valor de y
(Norma 831.3, inciso 304.1.2.b.)
para aceros ferríticos y austenlticos para temperaturas de;
8. Las curvas de tubería deberán cumplir
900°F e inferiores deberá tomarse como:
con las limitacíones de aplastamiento
de la norma aplicable.
l° = tl
espesor adicional, en pulgadas, para compensar por material removido en roscado, acanalado, etc., y como provisión para resistencia
mecánica, corrosión y erosión.
Para tubo de hierro fundido se aplicarán los
siguientes valores de A:
De vaciado centrífugo
" 0.14 pulg.
De vaciado estático
0.18 pulg.
e = suma, en pulgadas, de los márgenes mecánicos (profundidad de rosca o ranura) más
margen por corrosión y erosión.
d = diámetro interior del tubo en estado corroído, pulgadas
D Y Do = diámetro exterior del tubo, pulgadas
E= factor de eficiencia de la junta soldada del tubo (ver código aplicable). Para tubo sin costura, E = 1.0
F= Para tubería de hierro fundido debe usarse el
factor de calidad de vaciado F en lugar de E
p= Presión interna de diseño, o presión máxima
permitida de trabajo, Ib/pulg2 manométricas.
s = esfuerzo máximo permitido en el material por
presión interna, a la temperatura de diseño,
Ib/pulg2 manométricas.
I = espesor del tubo requerido por presión, pulgadas
tm = espesor mínimo del tubo, en pulgadas, que se
requiere por presión y para compensar por
material removido por roscado, ranurado,
etc., y como provisión para resistencia mecánica, corrosión y erosión.
yyY = coeficientes, según se tabulan en la tabla siguiente
A =
iDo
180
Resumen de los requisitos principales de las
NORMAS PARA TUBERIAS
relativas a
ESPESOR DE PARED DEL TUBO Y PRESION PERMITIDA
FORMULAS
NORMA Y ALCANCE
ANSI 831.4-1979
SISTEMAS DE TU8ERIAS DE
TRANSPORTE DE PETROLEO
LIQUIDO
Esta norma prescribe los requerimientos
minimos para el disefio, los materiales, la
construcción, el armado, la inspección y
las pruebas de tuberias para el transporte
de productos liquidos derivados del petróleo, tales como petróleo crudo, condensado, gasolina natural, liquidos de gas natural, gas licuado y productos liquidos del
petróleo entre las instalaciones de los productores, las baterias, las plantas procesadoras de gas natural, refinerias, estaciones, terminales y demás puntos de entrega
y recepción.
ANSI 831.5-1983
TUBERIA DE REFRIGERACION
Esta norma establece los requisitos mínimos
en cuanto a materiales, diseño, fabricación,
ensamblaje, tendido, pruebas e inspección de
tubería para salmueras y refrigerantes a temperaturas de hasta - 320°F (ya sea que estén instaladas de acuerdo con lo indicado o
ensambladas de fábrica) excepto lo específicamente no considerado en los siguientes
párrafos.
Los usuarios pueden consultar otras secciones con normas sobre tuberías, en las cuales
pueden encontrar otros requisitos para la instalación de tubería de refrigerantes en su propia jurisdicción.
•
Esta norma no se aplica a:
a) Cualquier sistema unitario o independiente
sujeto a las especificaciones de los Underwriters' Laboratories y otros laboratorios que
realicen pruebas, reconocidos a nivel nacional.
ANSI 831.8-1982
SISTEMAS DE TU8ERIAS DE
TRANSMISION y DISTRI8UCION DE
GAS
Este Código cubre el disefio, fabricación,
instalación, inspección, prueba y los aspectos de seguridad en la operación y
mantenimiento de los sistemas de transmisión y distribución de gas, inclusive tuberías de gas, estaciones compresoras de
gas, estaciones de medición y regulación
de gas, tuberías principales y tuberí:ls de
servicio hasta la salida del conjunto medidor del cliente. También están dentro del
alcance de esta sección el equipo para almacenamiento de gas del tipo de tubo cerrado fabricado o forjado a partir de tubo
o fabricado a partir de tubería y accesorios, y las tuberías para almacenamiento
de gas.
Presión interna
tn = t
+
A
PD
t = - - '- , en donde
2S
S = valor de esfuerzo permitido aplicable,
lb/pulg2 , de acuerdo con la norma,
párrafo 402.3.1 a, b, c o d. Para materiales de tubería ASTM A 53 B YA
106 B, S = 25,200 lb/pulgZ de -20°F
a 250°F
t = espesor de pared para la presión de
disefio, pulgadas (ver notas 1, 2)
Presión interna
t
tm = t
PDo
+e
Pd
= ---=---=---::-o t = -=--::---,=------=2(S + Py)
2(S + Py - P)
2St
, en donde
Do - 2yt
S = esfuerzo máximo permitido en el material debido a presión interna a la
temperatura de diseño, lb/pulg2 • Para materiales de tuberia ASTM A 53
B YA 106 B, S = 15,000 lb/pulg2 de
100°F a 400°F.
t = espesor de pared para la presión de
disefio, pulgadas (Ver las notas 1,2)
Presión externa
El espesor t para la presión de disefio se
debe determinar de acuerdo con la norma,
párrafo 504.1.3.
P =
Presión interna.
2St
P = - - - x Fx E x T.endonde
D
S
= valor especificado de la resistencia
minima de f\uericia, lb/pulg2
Para materiales de tuberia ASTM A
53 B YA 106 B, S = 35 000 lb/pulg2
t = espesor nominal de pared, pulgadas
(Ver notas 1, 2, 3, 4, 5)
....
180
Resumen de los requisitos principales de las
NORMAS PARA TUBERIAS
relativas a
ESPESOR DE PARED DEL TUBO Y PRESION PERMITIDA
FORMULAS
NORMA Y ALCANCE
ANSI 831.4-1979
SISTEMAS DE TU8ERIAS DE
TRANSPORTE DE PETROLEO
LIQUIDO
Esta norma prescribe los requerimientos
minimos para el disefio, los materiales, la
construcción, el armado, la inspección y
las pruebas de tuberias para el transporte
de productos liquidos derivados del petróleo, tales como petróleo crudo, condensado, gasolina natural, liquidos de gas natural, gas licuado y productos liquidos del
petróleo entre las instalaciones de los productores, las baterias, las plantas procesadoras de gas natural, refinerias, estaciones, terminales y demás puntos de entrega
y recepción.
ANSI 831.5-1983
TUBERIA DE REFRIGERACION
Esta norma establece los requisitos mínimos
en cuanto a materiales, diseño, fabricación,
ensamblaje, tendido, pruebas e inspección de
tubería para salmueras y refrigerantes a temperaturas de hasta - 320°F (ya sea que estén instaladas de acuerdo con lo indicado o
ensambladas de fábrica) excepto lo específicamente no considerado en los siguientes
párrafos.
Los usuarios pueden consultar otras secciones con normas sobre tuberías, en las cuales
pueden encontrar otros requisitos para la instalación de tubería de refrigerantes en su propia jurisdicción.
'
Esta norma no se aplica a:
a) Cualquier sistema unitario o independiente
sujeto a las especificaciones de los Underwriters' Laboratories y otros laboratorios que
realicen pruebas, reconocidos a nivel nacional.
ANSI 831.8-1982
SISTEMAS DE TU8ERIAS DE
TRANSMISION y DISTRI8UCION DE
GAS
Este Código cubre el disefio, fabricación,
instalación, inspección, prueba y los aspectos de seguridad en la operación y
mantenimiento de los sistemas de transmj,.
sión y distribución de gas, inclusive tuberías de gas, estaciones compresoras de
gas, estaciones de medición y regulación
de gas, tuberías principales y tuberí:ls de
servicio hasta la salida del conjunto medidor del cliente. También están dentro del
alcance de esta sección el equipo para almacenamiento de gas del tipo de tubo cerrado fabricado o forjado a partir de tubo
o fabricado a partir de tubería y accesorios, y las tuberlas para almacenamiento
de gas.
Presión interna
tn = t + A
PD
2S
S = valor de esfuerzo permitido aplicable,
Ib/pulg2 , de acuerdo con la norma,
párrafo 402.3.1 a, b, c o d. Para materiales de tuberia ASTM A 53 B YA
106 B, S = 25,200 Ib/pulgZ de -20°F
a 250°F
t = espesor de pared para la presión de
disefio, pulgadas (ver notas 1, 2)
t = - - '- , en donde
Presión interna
tm = t
t
+e
PDo
Pd
= ---=--=--.,,-- o t = -=-.,,----:::--___::_
2(S
P =
+
Py)
2St
2(S
+
Py - P)
, en donde
Do - 2yt
S = esfuerzo máximo permitido en el material debido a presión interna a la
temperatura de disefio, Ib/pulg2 • Para materiales de tuberia ASTM A 53
B YA 106 B, S = 15,000 Ib/pulg2 de
100°F a 400°F.
t = espesor de pared para la presión de
disefio, pulgadas (Ver las notas 1,2)
Presión externa
El espesor t para la presión de disefio se
debe determinar de acuerdo con la norma,
párrafo 504.1.3.
Presión interna.
2St
P = - - - x Fx E x T,endonde
D
S
= valor especificado de la resistencia
minima de fluericia, Ib/pulg2
Para materiales de tuberia ASTM A
53 B YA 106 B, S = 35 000 Ib/pulg2
t = espesor nominal de pared, pulgadas
(Ver notas 1, 2, 3, 4, 5)
;::
181
Resumen de los requisitos principales de las
NORMAS PARA TUBERIAS
Continuación de la página anterior
NOTACION
A = suma de márgenes, pulgadas,
por roscado y ranurado de
acuerdo con lo requerido por
la norma, párrafo 40.4.2,
corrosión como lo requiere la
norma, párrafo 402.4.1, e incremento del espesor de pared
si se emplea como margen de
protección según la norma,
párrafo 402.1.
e = para presión interna, la suma
de márgenes, en pulgadas, por
roscado y profundidad de ranurado, tolerancia en menos
del fabricante, más margen por
corrosión y erosión.
por presión externa, la suma
en pulgadas de los márgenes
por corrosión y erosión, más
la tolerancia en menos del fabricante.
d
D
y
=
T = factor de reducción de tempe-
ratura para tubo de acero
Temperatura
Grados Fahrenheit
250°F o menos
300°F
350°F
400°F
450°F
Nota: Interpole para valores
intermedios
y = coeficiente para los materiales
indicados:
Para materiales dúctiles no
ferrosos, aceros ferríticos y
aceros austeniticos y = 0.4
Si Dplt está en el intervalo de
4 a ti, usar
d
y = d + Do
diámetro interior de la tuberia,
pulgadas
Do = diámetro exterior de la tuberia,
pulgadas
para materiales dúctiles.
E = factor de junta longitudinal
obtenido de la norma, tabla
841.12. Para tuberia sin costura, E = 1.0
F = valores del factor de disefio F
Factor de diseño F por tipo de
construcción
(Ver norma 841.02)
Tipo A
0.72
Tipo B
0.60
Tipo C
0.50
Tipo D
0.40
P Y Pi ;, presión interna de disefio,
lb/pult manométrica
S = como se describe en las fórmulas y en la norma aplicable,
Ib/pulg2
t = como se describe en las fór-
mulas, pulgadas
tn = espesor nominal de pared que
satisfaga los requisitos por
presión y márgenes, pero no
menor que el espesor nominal
de pared indicado en la norma, tabla 404.1.1, pulgadas
espesor minimo requerido en
pulgadas que satisfaga los requisitos por presión de disefio
y márgenes mecánicos, de corrosión y erosión.
Factor T
1.000
0.967
0.933
0.900
0.867
Para materiales frágiles usar
y = 0.0
NOTAS
l. En la selección de tubo se tomará en
consideración la tolerancia en menos
del fabricante. Dicha tolerancia, para
tubería de acero sin costura, es de
12.5% del espesor nominal de pared.
Puede usarse esta tolerancia cuando
no esté especificada.
2. Las curvas de tubería deberán satisfacer las limitaciones de aplastamiento
de la norma aplicable.
3. Clasificación de ubicaciones. En la
norma B31.8, párrafo 841.01, se describen cuatro clases como base para
prescribir el tipo de construcción.
4. Limitación de los valores de disefio de
los tubos, normaB31.8, párrafo 841. 14.
5. Espesor minimo nominal de pared,
norma B31.8, tabla 841.141.
Las fórmulas y reglas se han extractado
del American Nationa/ Standard Codefor
Pressure Piping con permiso del editor,
The American Society of Mechanica/ Engineers.
182
TANQUES RECTANGULARES
SOMETIDOS A PRESION HIDROSTAT1CA
Los tanques de paredes planas se utilizan únicamente para presiones hidrostáticas bajas, debido
a su forma mecánicamente débil. La cantidad de material requerida para los tanques rectangulares es mayor que la que requieren los tanques cilíndricos de igual capacidad. Sin embargo, a
veces se prefiere utilizar dichos tanques por la facilidad de fabricación y buena utilización de
espacio.
TAMAÑO MAXIMO
Los tanques sin elementos atiesadores no pueden ser mayores de 30 pies cúbicos de capacidad;
los que sí llevan tendrán menos de 140 pies cúbicos de capacidad.
Para tanques de mayor tamaño se utilizan tirantes por razones económicas.
RELACION DE LOS LADOS
Si todos los lados son iguales, la longitud de un lado: B =
cúbicos.
W,
siendo V
volumen en pies
Relación preferible: lado más largo: I.S B; lado más corto: 0.667 B.
DISEÑO
Las fórmulas de las páginas siguientes están basadas en la deflexión máxima permitida Á =
L/SOO, en donde L es el lado más largo de la placa. El esfuerzo permitido para el material de la
placa puede tomarse como el permitido por las normas ASME para recipientes sujetos a presión, sección VIII, Div. 1. Los valores de a usados en las fórmulas dependen de la proporción
de los lados y aparecen representados en la gráfica de la página 183.
SOLDADURA DE LOS BORDES DE LAS PLACAS
A continuación se ilustran algunas juntas soldadas recomendadas para los bordes de las placas:
LL~
Los elementos atiesadores pueden soldarse al tanque con soldadura intermitente o continua y
pueden colocarse en el interior o en el exterior.
BIBLIOGRAFIA
Otros métodos de diseño se muestran en los siguientes artículos:
Vojtaszak, I. A.: Stress and Deflection of Rectangular Plates, Artículo ASME A-71, Journal Appl.
Mech., Vol. 3, No. 2, 1936.
Timoshenko, S. y S. Woinowsky-Krieger: "Theory of Plates and Shells", 2a. edición, McGraw-Hill Book Company, 1959.
Roark, J. Raymond: "Formulas for Stress and Strain", cuarta edición, McGraw-Hill Book Company,
1965 (incorpora las fórmulas de Vojtaszak).
183
3.0
_
2.5
H
- \.5
L
\.0
o.smmar:EEEatm:8tmmEfmmmmmmmmmB
0.01
0.02
0.03
0.04
0.05
VALORES DE ex
EN LAS FORMULAS PARA TANQUES RECTANGULARES·
"Los datos que se usaron para graficar esta curva se tomaron de "Vegyipari Készülékek Szerkesztése". Budapest, 1969, por Balázs Szántay.
184
TANQUES RECTANGULARES
SOMETIDOS A PRESION HIDROSTATlCA
NOTACION
ex = factor que depende de la relación de la longitud a la altura del tanque, H/L (ver
gráfica de la página 183)
E
módulo de elasticidad, Ib/pulgZ; 30000000 para acero al carbono
G = gravedad específica del líquido
1 = momento de inercia, pult
1 = distancia máxima entre soportes, pulgadas
L = longitud del tanque, pulgadas
R = reacción, con subíndices que indiquen la ubicación, lb/pulg
S = valor de esfuerzo de la placa, Ib/pulgZ, como aparece tabulado en la norma,
tablas UCS-23
t = espesor de placa requerido, pulgadas
w = carga por unidad de longitud, lb/pulg
ESPESOR DE PLACA REQUERIDO
2.45 L
f=
Jo.
HO¡36 G
B
También puede usarse el espesor t para la
•placa del fondo si está apoyada toda su superficie.
L
Para servicio bajo condiciones de corrosión
puede incrementarse el espesor t.
BASTIDOR DE ATlESAMIENTO
w-
R¡ -
R
z
H
PLACA DE FONdO CUANDO
ESTA SOPORTADA EN VIGAS
f
w
=
I
1.254
I
J
R¡ -0.3 w
R z =0.7 w
2
Momento de inercia mínimo requerido:
--------"
_l~----'"
0.036 GHz
Vo.036~ H
Separación máxima de soportes para un espesor de fondo dado:
1= 1.254 f\-i.03f G H
pe
185
TANQUES RECTANGULARES
EJEMPLOS
DATOS DE DISEÑO
Capacidad del tanque: 600 galones = 80 pies3 aproximadamente
Contenido: agua; G = 1
Lado de un tanque de forma de cubo para la capacidad de diseño: {I8(j = 4.31 pies.
Dimensiones de los lados:
L = 4.31 x 1.5 = 6.47 pies = 78 pulgadas
H = 4.31 x .667 = 2.87 pies = 34 pulgadas
Ancho del tanque
4.31 pies = 52 pulgadas
S = 13750, usando material SA 285 C
Margen por corrosión:
H/L = 34/78 = 0.44; ex = 0.0045
ESPESOR DE PLACA REQUERIDO
245 78,10.0045x34xO.036xl
. x
V
13750
t =
=
0.121
+ 0.0625 margen por corrosión = 3/16 pulg
BASTIDOR DE A TIESAMIENTO
w = 0.03~xJ!,342 = 20.80S Iblpulg R 1 = 0.3x20.S0S = 6.24
2
= 1.25
1
m(n
1 Y:z
R 2 = 0.7 x 20.S0S = 14.57
6.24x7S~_
30,000,000
= 0.123
pulg4
x1Y:z x Y4 (.14 pulg4) satisfactorio para atiesamiento en la parte superior del tanque.
1 x 1 x 1/8, en ángulo, puede usarse para todos los bordes si se ha escogido ese tipo
de junta. (Ver página 182)
PLACA DE FONDO CUANDO ESTA SOPORTADA POR VIGAS
si el númedo de vigas = 4; 1 = 26 pulgadas
26
t =
/ 13750 = 0.196 pulg
1.254 0.036x 1x34
O bien, utilizando el espesor de placa de 0.125 antes calculado, la separación máxima
entre soportes:
/
13750
/ = 1.254 x 0.125 0.036 x 1 x 34
= 16.6
pulg
186
TANQUES RECTANGULARES
Sometidos a presión hidrostática
CON AT1ESAMIENTO VERTICAL
NOTACION
factor que depende de la relación entre longitud y altura, H/L (ver gráfica de
la página 183)
H = altura del tanque, pulgadas
G = gravedad específica del líquido
1 = distancia entre atiesadores, pulgadas
S = valor de esfuerzo de la placa, lb/pult, tomado de las tablas de las normas ASME.
t = espesor de placa requerido, pulgaáas
W = carga, lb.
Ci
=
~JH
I~._1
I
'_1
L_
DISTANCIA
MAXIMA ENTRE
AT1ESADORES
MODULO DE SECCION
REQUERIDO DEL
AREA,I x H
z= Ix 0.036 G H3
16 S
CARGA QUE ACTUA
SOBRE EL AREA 1 x H
- 0.0361 J[2 G
W2
MODULO DE SECCION
DE LA PLACA
z=1l3..
6
DEL TANQUE
187
TANQUES RECTANGULARES
CON ATIESAMIENTO VERTICAL
EJEMPLOS
DATOS DE DISEÑO
L = 78 pulgadas
H = 34 pulgadas
B = 52 pulgadas (ancho)
S = 13750 Ib/pulg2
t = 0.125 pulg
Contenido: Agua
G = 1
DISTANCIA MAXIMA ENTRE LOS ELEMENTOS ATIESADORES
Suponiendo un valor para ex
= 0.032,
H/L
=
lA (de la gráfica, página 183)
_
~_1_
13750
_ 33 7pulg
I - 0.455'1<0.125
0.032 x 0.036 x 1 x 34 .
MODULO DE SECCION REQUERIDO DEL AREA 1 x H
Si 1 es 26 pulgadas (un tercio de la longitud del tanque),
= 34/26 = 1.31; a = 0.0295
Hit
z
=
26 x 0.036 x I x 34 3
16xl3750
36789
220,000
= 0.167 pulg3
Módulo de sección de la placa del tanque:
z=
0.068 pulg3
Módulo de sección mínimo requerido de los atiesadores:
O. I 67 - 0.068
= 0.099
pulg 3
Son adecuados para proporcionar rigidez dus ángulos de 1Yi x 1 Y2 x 3/16.
188
TANQUES RECTANGULARES
Sometidos a presión hidrostática
CON ELEMENTOS ATIESADORES HORIZONTALES
NOTACION
ex
=
=
=
=
=
L =
p =
R =
S =
t =
w =
E
G
H
1
factor que depende de la relación entre longitud y altura, H/L (ver gráfica de la
página 183)
módulo de elasticidad, Ib/pulgZ; 30000000 para acero al carbono
densidad del líquido
altura del tanque, pulgadas
momento de inercia, pulg4
longitud del tanque, pulgadas
presión del líquido, Ib/pulgZ
reacción, con subíndices que indiquen su ubicación, Ib/pulgZ
valor de esfuerzo de la placa, Ib/pulgZ, tomado de las tablas de las normas ASME
espesor de placa requerido, pulgadas
carga por unidad de longitud, Ib/pulg
H
r ~-L._
hl
H1
"';"2
~¡-
h2
h3
H2
~
----1;.
I
~
~
l - . R 2-
H3
L
.
~
I
Cuando H (en pulgadas)
NUMERO QUE SE
REQUIERE DE
ATIESADORES
60-84
84-120
120-156
> 156
l
2
3
4
H2
H¡
SEPARACION ENTRE
LOS ELEMENTOS
ATIESADORES
1
2
3
4
0.60H
0.45H
0.37 H
0.31 H
0.40
0.30
0.25
0.21
H3
H
H
H
H
H4
0.25 H
0.21 H
0.18 H
Hs
0.17 H
0.16 H 0.14H
w= O.03~Gh2
CARGA, Ib/pulg
MOMENTO DE INERCIA
MINIMO PARA LOS
ATIESADORES
ESPESOR DE PLACA
REQUERIDO
=
¡=/.15R
f
I
EL3
en donde
s
=1.45 LJOt. n P
R=O.7 w
189
TANQUES RECTANGULARES
CON ELEMENTOS ATIESADORES HORIZONTALES
EJEMPLOS
DATOS DE DISEÑO
Capacidad de disefio :::: 1000 galones:::: 134 pies cúbicos (aprox.)
Contenido: agua
S :::: 13750 Ib/puli, usando material SA 285 C
Margen por corrosión :::: 1/16 pulg
Lado de un tanque de forma-cúbica para la capacidad de disefio: .lf134
Longitud deseable de los lados:
ancho:::: 0.667 x 5.12 :::: 3.41 pies; aprox. 42 pulg
H
:::: 1.500 x 5.12:::: 7.68 pies; aprox. 92 pulg
L
5.12 pies; aprox. 60 pulg
::::
5.12 pies.
CALCULO DE LOS ATIESADORES:
Para una altura de 92 pulg se requieren 2 atiesadores
Separación de los atiesadores: (ver tablas de la página 188)
H I :::: 0.45 H :::: 41 pulg, H 2 :::: 0.30 H :::: 28 pulg, H 3 :::: 0.25 H :::: 23 pulg, h l
41 pulg
carga
w_ 0.OJ6 G h
lb/pulg;
h 2 = 69 pulg
2
h = 92 pulg
2
2 3
wl = 0.5 x 0.036 x I x 41 = 30.3 Ib/pulg
W2 = 0.5 x 0.036 x 1 x 69 = 85.7Ib/pulg
R.= 0.7 x 30.3 = 21.2
R 2 = 0.7 x 85.7 = 60.0
=
2
Momento de inercia requerido:
1.25 x R) = 1.25x21.2 = 26.5
1 -1.15 R
L3
E
r;
pulg4
1.25 x R 2 = 1.25x60.0 = 75.0
60 3
- - - - = 0.0072
30,000,000
/. = 0.0072 x 26.5 = 0.1908 pulg4
/2 :::: 0.0072 x 75.0 :::: 0.54 pulg4
ángulo de 1~ x l ~ x V4 (1:::: 0.23)
ángulo de 2V2 x 2V2 x 3/16 (1:::: 0.55)
Este tamafio de ángulo puede usarse también en la parte superior.
ESPESOR DE PLACA REQUERIDO:
, -1.45 L~Qn~
p. = 0.036
hl
1
Presión del líquido: Pn e 0.036 G hn-~+hn
41
T=
0.738,
~ = I~';:~
41
=0.036x
~69= 1.980, TP2 -- 13750
1.980
= 0.036 x
'Pz =0.036"I;h 1
", = 0.036
pulg
h1~h3= 0.036
x 69
~ 92= 2.898,
P3
~
= 0.0000536 = 5.36 x lO-s
= 0.000144 = 14.4 x 10- S
= 2.898 =0000211 =21.1 x lO-s
13750
.
I/JlL =41/60 = 0.683,
H2 /1. = 28/60 = 0.467.
H3/L = 23/60 = 0.383
Valores de ex tomados de la gráfica de la página 183:
al = O.01 1 = 11 x 10 - 3, a2 = 0.0055 = 5.5 x 10 - 3, a 3 = 0.0038 = 3.8 x 10 - 3
al.tt-=II xIO-3x5.36xI0- s = ,a2!f=5.5xI0-3xI4.4xI0-S =
=3.8xI0· 3x 21.lxI0- S =
,al!
58.96 x 10- 8
79.2 X 1O- 11
80.18 X 10-1l
4
'. = 2.45 x 60 v'58.96 x 10:-g = 147 x 7.68 x 10- = 0.113 pulg.
'2=2.45x60"¡79.2 xlO II =147x8.90xI0-"=0.13Ipulg.
'3 = 2.45 x 60 "'80.18 x 10 8 = 147 x 8.95 x 10- 4 = 0.132 pulg.
Espesor medio de placa: 0.1253 + 0.0625 margen por corrosión:::: 0.1878 :::: placa de 3/16
1
190
SOPORTE DE TIRANTE
PARA TANQUES RECTANGULARES
Sometidos a presión hidrostática
Para evitar el uso de atiesadores pesados, los lados de los tanques grandes pueden soportarse en forma más económica por medio de tirantes.
NOTACION
A = Area requerida de sección transversal
del tirante, pulgl
a = paso horizontal, pulg
b = paso vertical, pulg
G = densidad relativa del liquido
P = presión del liquido, lb
S = valor de esfuerzo del material del tirante, lb/pulgl
= espesor de placa requerido, pulg
ESPESOR
DE PLACA
REQUERIDO
-+
. .. • ...
a
F--
-
cuando a=::: b
CARGA QUE ACTUA
SOBRE EL TIRANTE
= fo()
.t
A=..f...
S
EJEMPLO
t=
P2
=
12 pies, altura
=
15'
~
<
~-ºu VO.036X 1x 120 = 0.625 :::placa de 5/8 pul g
200
= abO.036Gh 2 = 60x60xO.036x120 = 15,5521b.
A 2 =!J2~2 = 0.778 pulg2 = varillas de 1"
20.000
<1>
PI
= abO.036Gh I = 60x60xO.036x60 = 7,776 lb.
Al
= 7.776 = 0.389 pulg2 =
20.000
V()·()36 G h
P=ab ().()36 Gh
AREA REQUERIDA DE
SECCION TRANSVERSAL
DEL TIRANTE
DATOS DE DISEÑO
Longitud = 30 pies, ancho
a = 60 pulg
b = 60 pulg
G=l
S = 20 000 Ib/pulg2
f
~
varillas de 3/4"
<1>
12'
/
'Y
fh l Pl
2
p
191
CORROSION
Los recipientes o partes de los mismos que estén sujetos a corrosión, erosión o abrasión mecánica
deben tener un margen de espesor para lograr la vida deseada, aumentando convenientemente el
espesor del material respecto al deterininado por las fórmulas de diseño, o utilizando algún método
adecuado de protección (Norma UG-25 b).
Las normas no prescriben la magnitud del margen por corrosión excepto para recipientes con espesor mínimo requerido menor de 0.25 pulg que han de utilizarse para servicio de vapor de agua,
agua o aire comprimido, para los cuales indica un margen por corrosión no menor de la sexta
parte del espesor de placa calculado. No es necesario que la suma del espesor calculado más el
margen por corrosión exceda de 1/4 de pulg. (Norma UCS-25)
Para otros recipientes en los que sea predecible el desgaste por corrosión, la vida esperada del recipiente será la que determine el margen y si el efecto de la corrosión es indeterminado, el margen
lo definirá el diseñador. Un desgaste por corrosión de 5 milésimas de pulgada por año (1/16 de
pulg en 12 años) generalmente es satisfactorio para recipientes y tuberias.
La vida deseada de un recipiente es una cuestión económica. Los recipientes principales o mayores se diseñan generalmente para una vida larga de servicio (15 a 20 años), mientras que los secundarios o menores para períodos más cortos (8 a 10 años).
No necesita aplicarse el mismo margen por corrosión a todas las partes del recipiente si se esperan diferentes grados de ataque para las distintas partes (norma UG-25 c).
Existen varios métodos diferentes para medir la corrosión. El más simple consiste en taladrar
agujeros de prueba (normal UG-25 e) o indicadores de la corrosión.
Los recipientes sujetos a corrosión deberán tener una abertura de purga (norma UG-25 f).
Todos los recipientes de presión sujetos a corrosión, erosión o abrasión mecánica interiores deberán ser provistos con abertura de inspección (norma UG-46).
Para eliminar la corrosión se utilizan materiales resistentes, ya sea como recubrimientos únicamente, o para fabricar todo el recipiente.
Las reglas de los recubrimientos se indican en la norma en la parte UCL, apéndice F y párrafo
UG-26.
Un recipiente puede protegerse contra abrasión mecánica por medio de parches de placa, los
cuales se sueldan o se unen por otros medios al área expuesta del recipiente.
En los recipientes sujetos a corrosión, se evitarán todos los entrehierros y bolsas angostas uniendo las partes a la pared del recipiente con soldadura continua.
192
SELECCION DE MATERIALES RESISTENTES
A LA CORROSION
La información de las páginas siguientes tiene como objeto presentar un análisis resumido
de los datos de prueba existentes. Es necesariamente breve, y aun cuando se han tomado
cuidadosas precauciones en su preparación, no debe considerarse como infalible ni aplicable
bajo toda clase de condiciones. Debe considerarse, más bien, como una herramienta conveniente para determinar el grado de seguridad que puede lograrse con los distintos materiales y
para limitar el campo de investigación requerido para hacer la selección final. Esto se aplica
particularmente cuando puede producirse una falla debida a corrosión, que origine una situación peligrosa o se traduzca en tiempo muerto costoso.
Se presenta gran cantidad de notas de pie de página para explicar y aclarar la información
contenida en esta tabla. Es importante que estas notas se lean con todo cuidado al utilizar la
tabla.
En la clasificación de materiales, se ha usado la letra"A" para indicar los materiales reconocidos generalmente como satisfactorios para usarse bajo las condiciones dadas. La letra
"F" identifica a aquellos materiales un tanto menos deseables, pero que pueden utilizarse
cuando se espera un desgaste por corrosión bajo o cuando las consideraciones de costo justifiquen el empleo de un material menos resistente. Los materiales clasificados bajo la letra "c"
pueden ser satisfactorios bajo ciertas condiciones. Deben tenerse precauciones al utilizar los
materiales con esta clasificación, a menos que se disponga de información específica sobre el
medio corrosivo y que la experiencia previa justifique su utilización para el servicio previsto.
Con la letra "X" se designan los materiales que en general son reconocidos como no aceptables para el servicio.
La información sobre los metales se ha obtenido de la International Nickel Company, la
Dow Chemical Company, Crane Company, Haynes-Stellite Company, de "Corrosion Resistance of Metals and Alloys" de McKay y Worthington, de "Metals and Alloys Data Book" de
Samuel L. White, de la obra "Chemical and Metallurgical Engineering" y de "The Chemical
Engineers' Handbook," tercera edición, publicado por McGraw-Hill.
NOTAS SOBRE MATERIALES DE EMPAQUES
1.
El límite de temperatura que se acepta generalmente para una lámina de asbesto comprimido de buena calidad,
material al que también se llama lámina de composición de asbesto, es de 750°F. Empero, algunos grados se emplean con buen éxito a temperaturas considerablemente mayores. Este tipo de lámina se utiliza para bridas lisas. Para
bridas rugosas sc prefieren cmpaques conados de lámina dc asbeslO mctálica o conformados a panir dc lela plegada de
asbesto metálico. Estos últimos y los empaques conados de lámina de asbesto de consistencia de fieltro, están indicados
para bridas cuando las presioncs dc los tornillos pasantes sean neccsariamcntc limitadas por el matcrial dc la brida.
11.
Los datos tomados de la Pfaulder Company se dan desde el punto de vista de la aplicación del material de empaque
en equipos de acero recubiertos de vidrio.
111.
Los datos de esta columna se aplican específicamente al Silastic 181, un caucho especial de silicón que produce la
Dow-Corning Corporation para usarse en empaques.
IV.
La malla tejida de fibra de vidrio preparada con caucho de silicón Silastic (elastómero polixiloxano) tiene una
compresibilidad útil de alrededor del 20 por ciento y tiene la resistencia quimica citada aquí en el intervalo de temperatura de ·85 a 392°F. Para el tejido de fibra de vidrio preparado con caucho sintético químicamente resistente, el
intervalo de temperatura es aproximadamente -40 a 257°F. Tanto el caucho de silicón como el caucho sintético ordinario se ofreéen como materiales para empaques con refuerzo de tela metálica (de latón, aluminio, hierro o acero
inoxidable). Las propiedades quimicas de estos productos son las mismas que las dadas aqui para el material reforzado con fibra de vidrio, con la adición de las propiedades que les confiere la tela metálica de refuerzo. Los productos con malla metálica tienen mejor resistencia mecánica y mejor conductividad eléctrica.
V.
Teflón es el nombre comercial de DuPont para el tetrafluoroetileno polimerizado. Es completamente inerte a todas
las sustancias químicas conocidas. No es afectado por ninguno de los solventes conocidos ni por combinaciones de
~
193
los mismos. Es químicamente estable hasta a 617°F, pero, siendo un material plástico, no se recomienda como empaque para temperaturas mayores de 392°F o presiones elevadas, excepto que esté confinado en una junta de lengüeta y ranura o de tipo similar.
Tomado de: A - Arms/rong Cork Co.; C - Connee/ieu/ Hard Rubber Co.; D - Dow-Corning Corp.; E-E. 1. DuPon! de Nemours & Co.; J - Johns-Manville Corp.; P - 7he Pfaudler Co.; S - Slaneo DislribulOrs, ¡ne.; U - Uniled
Sta/es Rubber Ca.
Información sobre materiales para empaques recopilada por McGraw-HiIl, "Chemical Engineers' Handbook,"
tercera edición.
194
RESISTENCIA QUIMICA DE LOS METALES
Clasificación
=
A
por resistencia:
e
Bueno; F = Regular;
= Precaución,
depende de las condiciones; X = No se
recomienda.
Precaución: No utilice la tabla sin leer
las notas de pie de página y el texto.
él
~
...o
Sustancia
Cl)
u
l':l
>.
o...
...
tE
Cl)
Acido acético, crudo ............
Puro .........................
Vapores ......................
150 Ib/pulg2 a 400°F ...........
Anhídrido acético ...............
Acetona .......................
Acetileno ......................
Cloruro de aluminio .............
Sulfato de aluminio .............
Alumbres ......................
Gas amoniaco, seco .............
hÚmedo ......................
Cloruro de amonio ..............
Hidróxido de amonio ............
Nitrato de amonio ..............
Fosfato de amonio ..............
Sulfato de amonio ..............
Anilina, aceite de anilina .........
Colorantes de anilina ............
Cloruro de bario ................
Hidróxido de bario ..............
Sulfuro de bario ................
Cerveza .......................
Licores de azúcar de remolacha ...
Benceno, benzol ................
Bencina, éter de petróleo, nafta ...
Licor negro de sulfato ...........
Acido bórico ...................
Bromo ........................
3u
...
Cl)
.....oo euo
...
l::
-o
(¡j
...¡
e e
e
X e
X e F
X
A
A
X
X
X
F
A
X
A
F
F
X
A
F
X
A
-
X
-
X
X
e e
F e
-
's
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i:Il
a::
U
~
Z
F
F
F
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F
F
A
A
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l::
o...
X
X
A
A A
X. A
F
-
F
F
A
-
- e - A
e - -
A
A
A
X
X
A
A
-
X
A
A
A
X A
X A
X A
X X
e A
e A
X -
A
A
F
A
X
A
A
A
F
F
F
A
;:l
C'
A
A
A
e e e
e e e
F F e
A A X e e
X e A
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Las notas continúan en la página siguiente
/. En ausencia de oxígeno
2. /25° máximo.
3. Todos los porcentajes; 70°.
4. Hasta ebullición.
5. 5% a temperatura ambíente.
6. Hasta /22°.
7. El hierro y e/ acero se pueden oxidar considera-
blemente en presencia de agua y aire
Las aleaciones de alto contenido de cobre están
prohibidas por las normas.. el latón amarillo es
aceptable.
9. El Hastel/oy "c" se recomienda hasta lO5°.
8.
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/3.
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/5.
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Cuando el color no es importante. No usar con
ácido c.p.
De temperatura ambiente hasta 2/2". La
humedad inhibe el ataque.
Gas; 70°
Hasta 500°.
Hastel/oy "c" a temperatura ambiente.
Desde temperatura ambiente hasta /58°.
A temperatura ambíente.
Cuando no es objetable la decoloración.
5% máximo; /50° máximo.
Satisfactorio para vapores hasta 2/2°.
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195
RESISTENCIA QUIMICA DE EMPAQUES
(VER SUSTANCIAS EN LA PAGINA ANTERIOR)
Clasificación por resistencia: igual que en la página anterior
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·Ver el texto que encabeza estas tablas.
20. Altamente corrosivo para aleaciones de
níquel a temperaturas elevadas.
La recomendación se aplica a gas "seco"
a temperaturas ordinarias.
21. 48% - hierve a 330°.
22. Temperatura ambiente - más de 80%.
23. No para temperaturas mayores de 390°F.
24. Hasta 140°F.
25. Hasta 200°F.
26. Hasta 176°F.
27. 10% máximo; ebullición.
28. 50%; 320°.
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29. No se use si es objetable la contaminación con hierro.
30. 10% - temperatura ambiente.
31. Caliente.
32. No satisfactorio para gases calientes.
33. Hastel/oy "c" hasta 158°.
34. De temperatura ambiente hasta 158°.
La corrosión aumenta al aumentar la
concentración y la temperatura.
35. Diluido a temperatura ambiente.
36. El ataque aumenta cuando se sumerge
sólo parcialmente; los vapores son muy
corrosivos.
37. Hastelloy "e" hasta 212 0 •
196
RESISTENCIA QUIMICA DE LOS METALES
Clasificación por resistencia: A =
Bueno; F = Regular; e = Precaución,
depende de las condiciones; X = No se
recomienda.
Precaución: No utilice la tabla sin leer
las notas de pie de página y el texto.
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Bióxido de carbono, seco ...... F
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Cloro, seco .................. A
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Acido CÍtrico ................. X
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Refinada .................. A
Glicerina, glicerol .............' A"
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Las notas continúan en la página siguiente
l. En ausencia de oxígeno.
2. 125° máximo.
3. Todos los porcentajes; 70°.
4. Hasta ebullición.
5. 5% a temperatura ambiente.
6. Hasta 122°.
7. El hierro y el acero pueden oxidarse considerablemente en presencia de agua y
aire.
8. Las aleaciones de alto contenido de cobre
están prohibidas por las normas; el latón
amarillo es aceptable.
9. Hastelloy "c" se recomienda hasta 105°.
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Cuando
no es importante. No
usar con ácido c.p.
De temperatura ambiente a 212°. La
humedad inhibe el ataque.
Gas; 70°
Hasta 500°.
Hastelloy "c" a temperatura ambiente.
De temperatura ambiente hasta 158°.
A temperatura ambiente.
Cuando no es objetable la decoloración.
5% máximo; 150° máximo.
Satisfactorio para vapores hasta 21l".
....
197
RESISTENCIA QUIMICA DE LOS EMPAQUES
(VER SUSTANCIAS EN LA PAGINA ANTERIOR)
Clasificación por resistencia: igual que en la página anterior
Asbesto
Caucho
combinado
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F
·Ver el texto que encabeza estas tablas.
20. Altamente corrosivo para aleaciones de
níquel a temperaturas elevadas. La recomendación se aplica a gas "seco"
a temperaturas ordinarias.
21. 48% - hierve a 330°.
22. Temperatura ambiente - más de 80%.
23. No para temperaturas mayores de 390°F.
24. Hasta 140°F.
(
25. Hasta 200°F.
26. Hasta 176°F.
27. 10% máximo; ebullición.
28. 50%; 320°.
29. No usar si es objetable la contaminación
con hierro.
A
30.
31.
32.
33.
34.
A
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e x e - - - x X
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10% - temperatura ambiente.
Caliente.
No satisfactorio para gases calientes.
Haste//oy "c" a 158 0 •
De temperatura ambiente hasta 158 0 •
La corrosión aumenta al aumentar la
concentración y la temperatura.
35. Diluido a la temperatura ambiente.
36. El ataque aumenta cuando se sumerge
sólo parcialmente; los vapores son
muy corrosivos.
37. Haste//oy "c" hasta 212 0 •
198
RESISTENCIA QUIMICA DE LOS METALES
= Bueno; F
Regular; C = Precaución, depende de las
condiciones; X = No se recomienda.
Clasificación por resistencia: A
=
Precaución: No utilice la tabla sin leer las notas de pie de página y el texto.
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Sulfato de magnesio ............. (
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Gas natural .................... A
Acido nítrico, crudo ............ X
diluido ..................... X
concentrado ................. X
Ácido oleico ................... e
Acido oxálico ................. , e
Acido pa1mítico . . . . . . . . . . . . . . .. e
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Propano .................. , .... A
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Ceniza de sosa (carbonato de sodio) A
Bisulfato de sodio .............. X
Cloruro de sodio . . . . . . . . . . . . . . F
Cianuro de sodio. . . . . . . . . . . . . . A
Hidróxido de sodio . . . . . . . . . . .. A
Hipoclorito de sodio ........... X
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X
A
A
l. En ausencia de oxIgeno.
125° máximo.
Todos los porcentajes; 70°.
Hasta ebullición.
5% temperatura ambiente.
Hasta 122".
El hierro y el acero pueden oxidarse
considerablemente en presencia de agua Y
aire.
8. Las aleaciones de alto contenido de cobre
están prohibidas por las normas; latón
amarillo aceptable.
9. Se recomienda Hastel/oy "c" hasta 105°,
A
A
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A
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Las notas continúan en la página siguiente
2.
3.
4.
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Cuando no es importante el color. No
usar con ácido c.p.
Temperatura ambiente hasta 212°. La
humedad inhibe el ataque.
Gas; 70°.
Hasta 500°.
Hastel/oy "c" a temperatura ambiente,
De temperatura ambiente hasta 158°.
A temperatura ambiente.
Cuando no es objetable la decoloración.
50/. máximo; 150° máximo.
Satisftu:torlo para vapores hasta 212 0.
A
A.
199
RESISTENCIA QUIMICA DE EMPAQUES
(VER SUSTANCIAS EN LA PAGINA ANTERIOR)
Clasificación por resistencia: igual que en la página anterior
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A - A - A A A A A
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No se use SI es objetable la contammación con hierro.
10 % - temperatura ambiente.
Caliente.
No satisfactorio para gases calientes.
Hastel/oy "c" hasta 158°.
De temperatura ambiente hasta 158°.
La corrosión aumenta al aumentar la
concentración y la temperatura.
Diluido a temperatura ambiente.
El ataque aumenta cuando se sumerge
sólo parcialmente; los vapores son muy
corrosivos.
Hastel/oy "c" hasta 212°.
e e e
e F e e
"'Ver el texto que encabeza estas tablas.
20. Altamente corrosivo para aleaciones de
nfquel a temperaturas elevaiÚls. La recomeru.Úlción se aplica a gas "seco" a temperaturas ordinarias.
21. 48% - hierve a 330°.
22. Temperatura ambiente - más de 80%.
23. No para temperaturas mayores de 390 oP.
24. Hasta l400p.
25. Hasta 2OO oP.
26. Hasta 176°P.
27. 10% máximo; ebullición.
28. 50%; 320°.
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Diversos
Caucho
Asbesto
Caucho
Caucho
combinado friccionado
tejido
comp.
200
RESISTENCIA QUIMICA DE LOS METALES
Clasificación por resistencia: A =
Bueno; F = Regular; e = Precaución,
depende de las condiciones; X = No se
recomienda.
Precaución: No utilice la tabla sin leer
las notas de pie de página y el texto.
Sustancia
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Nitrato de sodio
A
Peróxido de sodio
e
Sulfato de sodio
A
Sulfuro de sodio
A
Tiosulfato de sodio, "hipo" .. A"
Acido esteárico
F
Azufre........................................ A
Anhídrido sulfuroso, seco
.... A
Anhídrido sulfuroso, húmedo "" X
Acido sulfúrico, < 10070, frio. X
Caliente
X
10-75%, frío
__
X
Caliente
_ _X
75-95%, frio __
_ _ A
Caliente
_ _
_. A
Fumante
_ _ __. A
Acido sulfuroso
X
Acido tartárico _
_ _
X
Tolueno ._
_
_
_A
Tricloroetileno, seco
_ _ A
Húmedo
- _X
__
_ _.. e
Trementfna'
Agua, potable (de grifo
alimentación de caldera~' A
e
Agua de mar
Whisky y vinos
_
X
Cloruro de zinc _
__. X
__. e
Sulfato de zinc ,
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Las notas continúan en la página siguiente.
l. En ausencia de oxígeno.
2. 125° máximo.
3. Todos los porcentajes; 70°.
4. Hasta ebullición.
5. 5% temperatura ambiente.
6. Hasta 122°.
7. El hierro y el acero pueden oxidarse considerablemente en presencia de agua y aire.
8. Las aleaciones de alto contenido de cobre
están prohibidas por los Códigos; latón
amarillo aceptable.
9. Se recomienda Hastelloy "c" hasta 105°.
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10. Cuando no es importante el color. No
usar con ácido c.p.
11. De temperatura ambiente hasta 212°.
La humedad inhibe el ataque.
12. Gas; 70°.
13. Hasta 500°
/4. Hastelloy "c" a temperatura ambiente.
15. De temperatura ambiente hasta 158°.
16. A temperatura ambiente.
17. Cuando no se objetable la decoloración.
18. 5% máximo; 150 0 máximo.
19. Satisfactorio para vapores hasta 21r.
201
RESISTENCIA QUIMICA DE LOS EMPAQUES
(VER SUSTANCIAS EN LA PAGINA ANTERIOR)
Clasificación por resistencia: igual que en la página anterior
Asbesto
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Diversos
Caucho
Call~ho
Caucho
combinado,
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AI¡,1I11L'111e C(JlTO.S'h'() para las aleado/u'!'i de
30.
/00/0 - lemperulur" ambiente.
níquel " lemperllluras e/erada."", La recomen-
.11.
dadón se aplica al gas ",';;('('(}" a ¡emperaluras
31.
33.
34.
Caliell/e.
,Vo sati-sfoclorio para gases ('alien/e",.
Has/el/o.'" "e" hasta 158".
De temperatura ambiente has/a 158", La corrosión aUl11enfa al aumentar/a ('OI1t.'elll/w.. 'ÍtÚI
l' la /empera/llra.
ordinarias:
48"'0· I¡¡erl'e a 330".
Tempera/ura ambiente· mús de 80"'0.
So !Jara ¡emperataras superiores (/390"F.
Hasta 140"F.
Hasta :?OO"F.
Has/a I 76"F.
¡DUlo máximo; ehulliciál1 .
50"ó; 320".
Su IIsar si es (J/~ielahl(' la
"¡('fn,.
35.
36.
Diluido a remperatllra umhiel1fC'.
El a!{/(/ue alimenta ('uando sólo hay il1l1lersiún
parcial; se sumerge sólo parcialmente; los vapo-
reS son muy corrosivos.
37.
COIlIllIllil1(1cúiJ, ('011
Has/el/o.'" "C" has/a 212"'.
202
CAPACIDADES DE FABRICACION
LAS TABLAS QUE SIGUEN SIRVEN PARA REGISTRAR LOS DATOS QUE TIENE
QUE CONOCER EL DISEÑADOR DEL RECIPIENTE R~TIVOS A LAS CAPACIDADES DE FABRICACION DEL TALLER. SE HAN DEJADO VACIAS LAS COLUMNAS
PARA QUE LAS LLENE EL USUARIO DE ESTE MANUAL DE ACUERDO CON LAS
INSTALACIONES DEL TALLER QUE SE TENGA CONTEMPLADO.
ANCHO MAXIMO, ESPESOR MAXIMO,
pulg
plllg
DIAMETRO
MINIMO, plllg
TAMAÑO
MAXIMO
DIAMETRO
MINIMO. plllg
TAMAÑO
MAXIMO
DIAMETRO
MINIMO. plllg
'TAMAÑO
MAXIMO
DIAMETRO
MINIMO. pulg
TAMAÑO
MAXIMO
DIAMETRO
MINIMO. pulg
TAMAÑO
MAXIMO
DIAMETRO
MINIMO. pulg
ROLADO DE PLACAS
RESISTENCIA DE LA
PLACA A TENSION lb/pulg 2
NOTA:
PARA MATERIAL DE MAYOR RESISTENCIA DEBE REDUCIRSE EL ESPESOR O EL ANCHO DE LA PLACA EN
PROPORCION DIRECTA AL AUMENTO
EN LA RESISTENCIA.
~ HACIA
PATIN
ADENTRe
~
ROLADO DE ANGULaS
~
PATIN
HACIA
AFUERA
PATIN
HACIA
ADENTRO
~ PATIN
HACIA
AFUERA
~
ROLADO DE VIGUETAS
ROLADO DE CANALES
~
SOBRE
PATINES
~ PATINES
HACIA
ADENTRO
~ PATINES
HACIA
AFUERA
ROLADO DE SOLERA PLANA
~ SOBRE
EL
BORDE
203
CAPACIDADES DE FABRICACION
TAMAÑO
NOMINAL
DEL TUBO
RADIO MINIMO,
pulg
CEDULA
DOBLADO DE TUBOS
ESPESOR DE
PLACA. pulg
RADIO
INTERIOR
MINIMO. pulg
ESPESOR DE
PLACA. pulg
RADIO
INTERIOR
MINIMO. pulg
ESPESOR DE
PLACA. pulg
DIAMETRO
DE
BARRENO. pulg
ESPESOR DE
PLACA. pulg
DIAMETRO
MINIMO DE
BARRENO. pulg
DOBLADO DE PLACAS
CON PRENSA
~lINIMO
I\PUNZONADO DE
BARRENOS
DIAMETRO INTERIOR MINIMO
DEL RECIPIENTE ACCESIBLE
PARA SOLDADURA INTERIOR
pulgadas
TIPOS DE SOLDADURA
DISPONIBLES
HORNOS PARA RELEVADO
DE ESFUERZOS
pics. ALTURA
ANCHO
TBIPERATURA ~IAXIMA
pies.
"F.
LONGITUD
pies
204
DOBLADO DE TUBOS*
Al doblar un tubo, la parte exterior del doblez se tensa y la Interior se comprime; como resultado de estos esfuerzos opuestos y desiguales, el tubo tiende a aplanarse o ó:
aplastarse; también se dice que el tubo tiende a "chuparse". Para evitar tal deforma·
ción, se acostumbra soportar la pared del tubo en alguna forma durante la operación
de doblado. El soporte puede darse en la forma de un material de relleno, o bien,
cuando se utiliza una máquina dobladora o un dispositivo, un mandril interno o
miembro de forma esférica puede soportar la pared del lado interior cuando se re·
quiere.
RADIO MINIMO; El radio mínimo seguro para un tubo de díámetro y material dados y un método determínado de doblado depende del espesor de la pared del tubo,
siendo posible, por ejemplo, doblar un tubo extrarreforzado a un radío menor que el
tubo de pared estándar. Como regla general, el tubo de hierro dulce o de acero de pared estándar puede doblarse con facilidad a un radio igual a seis veces el diámetro
nominal del tubo. El radio mínimo para tubo de peso estándar debe ser, por regla general, de tres y media a cuatro veces el diámetro. Debe entenderse, sin embargo, que
el radio mínimo puede variar considerablemente, dependiendo del método de doblado. El tubo extrarreforzado puede doblarse a radios que varían desde dos y media veces el diámetro para los tamaños más pequefios hasta tres y media a cuatro veces el
diámetro para los tamaños más grandes.
R
R
(3 112 a 4d)
,(2112 a 4d)
Tubo extrarreforzado
Tubo estándar
RADIO MINIMO
* Tomado de la obra Machinery's Handbook, 1969, Industrial Press, Inc. Nueva
York.
205
EMBONAMIENTO DE TUBOS
LONGITUD DE ROSCA EN EL TUBO PARA LOGRAR
UNA JUNTA HERMETICA
I/-~
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lA ....
~-
Tamaño
nominal del
tubo
Dimension A,
pulgadas
Tamaño
nominal del
tubo
Dimensión A,
pulgadas
1/8
1/4
3-1/2
1-1/16
1/4
3/8
4
1-1/8
3/8
3/8
5
1-1/4
1/2
1/2
6
1-5/16
3/4
9/16
8
1-7/16
1
11/16
10
1-5/8
1-1/4
11/16
12
1-3/4
1-1/2
11/16
2
3/4
2-1/2
15/16
3
1
LAS DIMENSIONES NO TIENEN TOLERANCIA POR VARIACION
AL CORTAR LA ROSCA
TAMAÑOS DE BROCA PARA CORTAR ROSCAS DE TUBERIA
Tamaño nominal
del tubo
Tamaño de broca
para cortar
la rosca,
pulg.
Tamaño nominal
del tubo
Tamaño de broca
para cortar
la rosca,
pulg.
1/8
11/32
2
2-3/16
1/4
7/16
2-1/2
2-9/16
3/8
19/32
3
3-3/16
1/2
23/32
3-1/2
3-11/16
3/4
15/16
4
~3/16
1
1-5/32
5
5-5/16
1-1/4
1-1/2
6
6-5116
1-1/2
1-23/32
206
TOLERANCIAS DE DOBLADO
Para dobleces de 90 0 en acero de bajo carbono
Tolerancia de doblado en pulgadas con el radio interior (r) en pulg
Espesor del
metal (t)
pulg
1/32
1/16
3/32
1/8
1/4
1/2
0.032
0.050
0.062
0.078
0.090
0.125
0.188
0.250
0.313
0.375
0.437
0.500
0.059
0.087
0.105
0.128
0.146
0.198
0.289
0.382
0.474
0.566
0.658
0.750
0.066
0.101
0.118
0.142
0.160
0.211
0.302
0.395
0.488
0.580
0.672
0.764
0.079
0.114
0.132
0.155
0.173
0.224
0.316
0.409
0.501
0.593
0.685
0.777
0.093
0.129
0.145
0.169
0.187
0.243
0.329
0.424
0.515
0.607
0.699
0.791
0.146
0.168
0.183
0.202
0.217
0.260
0.383
0.476
0.569
0.661
0.752
0.845
0.254
0.276
0.290
0.310
0.324
0.367
0.443
0.519
0.676
0.768
0.860
0.952
w=a+b-
w=a+b+c-
w=a+b+c+d-
w=a+b+c+d+e-
toI. de doblado
(2 x toI. de doblado)
(3 x toI. de doblado)
(4 x toI. de doblado)
Nota: w
= ancho desarrollado (longitud) de la pieza por doblar, t = espesor del metal,
r = radio interior del doblez.
EJEMPLO: Barra de acero al carbono doblada en dos puntos.
La longitud requerida de una barra de 114 de pulg de espesor que ha de doblarse a 90 grados
con radio interior de 1/4 de pulg ,como se ilustra arriba, cuando la suma de las dimensiones a,
b y c es igual a 12 pulgadas, es
12 - (2 x .0.476) = 11.048 pulgadas
RADIO MINIMO PARA DOBLADO EN FRIa
El radio interior minimo permitido para el doblado en frio de Jos metales cuando las líneas de
doblez son transversales a la dirección del rolado final, varia en función del espesor t, de I V,t
hasta 6 t, dependiendo del espesor y de la ductilidad del material.
Cuando las líneas de doblez son paralelas a la dirección del rolado final, los valores anteriores
pueden tener que duplicarse aproximadamente.
207
LONGITUD DE LOS ESPARRAGOS
PARA LAS BRIDAS·
---
~ --~ --
- ---
L
Altura de la tuerca pesada (igual al diám.
nomo del espárrago).
~
Espesor minimo de la brid!\.
~
~
"/
....
~ ---- -~~
~
,~ -- ~~
/
,
2. Tolerancia aditiva por espesor
de la brida.
A
-~
Cara elevada o profundidad de ranura.
~ 1/16" Ver nota 5.
L = 2A + t + r
--L
3. Tolerancia negativa "t" por longitud del
espárrago.
f-4. Redondeo "r"
1. La longitud de los espárragos no incluye las alturas de la punta. (1.5 veces el paso de la rosca)
2. Más la tolerancia del espesor de las bridas
Tamaños de 18 pulg y menores 0.12 pulg
Tamaños de 20 pulg y mayores 0.19 pulg
3. Menos la tolerancia de la longitud del espárrago
Para longitudes hasta de 12" incl., 0.06 pulg
Para longitudes de 12" hasta 18" incl., 0.12 pulg
Para longitudes de más de 18", 0.25 pulg
4. Se redondea al incremento inmediato superior de 0.25 pulg
5. Espesor de empaque para cara resaltada, bridas M & F y T & G: 0.12 pulg. Para juntas de tipo
de anillo ver tabla de la página 346 y tomar la. mitad de las dimensiones indicadas. ya que en
la dimensión "A" sólo se incluye la mitad del espesor del empaque.
)
• Extracto tomado de la publicación American National Standard:
ANSI B 16.5 - 1973 Steel Pipe Flanges and Flanged Fittings.
208
DETALLES DE LOS RECIPIENTES
SOMETIDOS A PRESION
EN LA PRACTICA, HAY VARIAS MANERAS DE DETALLAR LOS RECIPIENTES SOMETIDOS A PRESION. SI SE HACEN SIEMPRE LOS DIBUJOS POR EL MISMO METODO, SE AHORRA MUCHO TIEMPO Y ADEMAS SE REDUCEN LAS POSIBILIDADES
DE ERROR. EL METODO QUE SE EXPO!':E A CONTINUACION HA DEMOSTRADO
SER PRACTICO Y ES DE ACEPTACION GENERAL.
RECIPIENTES HORIZONTALES
,-
Vis~éral[IEf
S-
-
-
"'
ft--0
~in.:a de
referencia
-4-
A. Elija la es~ala de manera que puedan
mostrarse todos los registros. costuras, etc .. sin que la figura resulte llena
de letreros o confusa.
B. Muestre la vista lateral dere~ha solo
por daridad si hay mu~has cone.'<iones, ell:.• en las cabezas. En este l'a-
ELEVACION
so no es necesario mast rar en am bas
vistas las conexiones, ele., del L:asL'O
,iIleta
DET\LLb
DIVEK:>OS
I
ESPECIFICACIONES
GENERALES
LUGAR PA!{A EL
n
C. \1uestre las silletas separadamente; SI
se muestran en la vista lateral la figura
se ve rCl..:argada. En la elevación
muestre sólo una figura simple de la
silleta y sus ejes.
rULO
D. "Iuestre d
pes~ante.
E. "Iuestre la
pla~a
de datos.
F. \1ueslre las costuras después de haber
ubi~ado todos los componentes en la
deva~ion. Estas tienen que librar las
boquillas, orejas y silletas.
G. \1uestre en la eleva~ion y la vista lateral un bosquejo simple de los registros, elementos internos, elc .• si va
a hacer un detalle separado para éstos.
H. Para el acotado del dibujo en de'ación, toda.s la" po"licioncs deben
mostrarse con dimensiones detalladas
medidas desde la linea de referencia.
la distan~ia de las silletas a la linea de
referencia debe indkarsc sólo para
una silleta. La otra debe situarse
mostrando la dimensión entre los agujeros de los pernos de andaje de la.s
silletas.
1.
Do"! agujero'> ..,imbólko", para tornillo
moslrado') en la", brida", aclaran Ljue
Jo') agujero", e",lan a 10"- Jado" de la')
VISTA L\TERAL
lineas paralelas a las lincas de centros
principales del recipiente.
209
DETALLES DE LOS RECIPIENTES SOMETIDOS
A PRESION (Cont.)
RECIPIENTES VERTICALES
rr======================;t A. Elija la escala de manera que
,
i---------¡-J-
[B-- -- -----ftt]
-qt
~
Orientación
Elevación
rr:$Base
DETALLES DIVERSOS
Especificaciones
generales
puedan mostrarse todos los re"
gistros, artesas, costuras, etc., sin
que la figura resulte recarga<la o
confusa.
B. Si el diámetro del recipiente es
desproporcionadamente pequeño
respecto a su longitud, dibuje el
ancho del recipiente a una escala
mayor para que tenga suficiente
espacio para todos los detalles.
~_ _===========I====L=u;:¡g=a=r::!p=a=r=a=e=l=t=ít=u=lo===:::!I C. La planta de orientación, sirve sólo como vista esquemática para
dar información acerca de la ubicación de boquillas, etc.
D. Acomode la orientación girada en
tal forma que los duetos de bajada
aparezcan en la elevación en su posición real.
Placa
,;
'L
de
dalos
1,
N-
t
Ci.
Escalera
\
\
Casco de costura No J. 3.
E. Dimensionamiento. En el dibujo
de elevación, todas las posiciones
deben mostrarse con dimensiones
detalladas medidas desde la línea
de referencia.
Dibuje en la elevación las costuras
largas después de todos los ele·
mentos.
Casco de
costura
No. 2,4
PLANTA DE ORIENTACION
G. Marque los ejes del recipiente con
grados; 0 0 , 90 0 , 1800 , 2700 Yutilice la misma posición en todas las
demás orientaciones.
1
210
DETALLES DE LOS RECIPIENTES SOMETIDOS
A PRESION (Cant.)
Boquilla sobre la parte
superior o la inferior.
H. No es necesario mostrar los componentes internos en la orientación del recipiente si es clara su
posición en los dibujos de detalle
o si se muestran en alguna forma.
@
J. Dibuje orientaciones separadas
para mostrar los diferentes componentes internos, orejas, etc., si
no hay espacio suficiente para enseñar todos en una sola.
00
~----1
270 0
Placa divisora
de la mampara
selladora:, t
-kit-+iIt-
®
900
Orejas para la _ _
escalera
~
1800
K. Para recipientes con secciones
cónicas, muestre dos orientaciones si es necesario, una para
la sección superior y otra para
la inferior.
L. Dos agujeros simbólicos para
pernos pasantes aclaran que los
agujeros pasan a los lados de las
líneas paralelas a las líneas de
centros principales del recipiente.
M. Si hay una artesa, placa divisora, serpentín, etc., con pendien-
te, muestre la dirección de la
pendiente en la orientación.
0°
2700
1800
Punto más
bajo de la
placa "D"
ORIENTACIONES
211
UBICACIONES PREFERIDAS
De los componentes y accesorios del recipiente
A. Los pernos de anclaje no van sobre las líneas de centros
principales del recipiente.
L
B. Ubique las aberturas de acceso arriba de manera que
libren las orejas de anclaje y a un máximo de 3' -O".
C. Ubique las ventilas lo más alto posible.
r
I
E
D. La placa de datos debe ir arriba del registro de inspección o del control de nivel del líquido o medidor de nivel. Si no hay registro de inspección, 5' -O" arriba de la
base. La placa de datos deberá fijarse directamente al
casco del recipiente. Si se utiliza una placa adicional en
faldones, apoyos, etc., deberá marcarse con la palabra
"Duplicado" .
E. Orejas para levantar: si el peso del recipiente es uniforme, la dimensión "E" es igual a 0.207 por la longitud
total del mismo.
I
H
~J
F. Registro de inspección: 3' -O" arriba del piso de la plataforma.
G. El anillo de aislamiento debe librar la costura de la
cercha y deberá cortarse para librar las boquillas, etc.
H. Espaciamiento del anillo de aislamiento 8 a 12 pies (longitud aproximada de la lámina de la camisa metálica).
J. Las costuras de las cerchas deberán librar las artesas,
boquillas, orejas.
K. Las costuras largas deben librar las boquillas, orejas y
N,
E
t
.....
-
.,
O
............._h
.......;-a..........--.:L.--L_..L
bajadas de las artesas. No sitúe costuras largas atrás de
las bajadas. Las costuras deben estar ubicadas de manera que pueda hacerse su inspección visual con todos
los elementos internos montados. Las costuras longitudinales deben escalonarse 1800 de ser posible.
L. Relación entre escalera y plataforma.
M. El pescante y la bisagra deben situarse en la forma en
que resulte más accesible al registro de inspección, o al
lado derecho.
N. El barrote de la escalera a nivel con la parte superior de
la placa de piso de la plataforma. La altura del primer
barrote arriba de la base varia entre mínimo 6", máximo l' -6".
212
ERRORES COMUNES
en el detalle de recipientes sujetos a presión.
A.
Interferencias
Los registros, costuras, orejas, etc., pueden interferir unas con otras. Esto puede
ocurrir.
1. Cuando no se verifica la ubicación en la elevación y la orientación. La práctica de no
mostrar los registros, etc., en sus posiciones reales en la elevación, puede aumentar la
probabilidad de interferencias.
2. Las dimensiones acotadas o las distancias entre registros que se indican en la orientación
pueden no mostrar interferencia, pero se pasa por alto que las boquillas, orejas, etc.,
tienen cierta extensión. Así puede ocurrir que:
a.
b.
c.
d.
d.
El registro de acceso del faldón no libre las orejas de anclaje.
Una oreja de la escalera interfiera con alguna boquilla.
Las placas de refuerzo de dos boquillas se traslapen.
Una placa de refuerzo quede sobre una costura.
Un pescante del recipiente interfiera con las boquillas. Esto puede ocurrir especialmente si
el fabricante no suministra el pescante mismo del recipiente sino sólo las orejas.
f. Las orejas, aberturas, etc., queden sobre la costura del recipiente.
g. No haya espacio en el perímetro del faldón para el número requerido de orejas de
anclaje.
Debe tenerse especial cuidado cuando la escalera, la plataforma, el pescante del recipiente, etc., aparezcan detallados en dibujos separados, o se utilicen varias orientaciones.
B.
Cambios.
A veces es necesario hacer ciertos cambios en los detalles que aparecen en la elevación, pero que
no aparecen en la orientación o que aparecen invertidos. Al hacerse tales cambios es conveniente hacer la pregunta: "¿A qué afecta este cambio?"
Por ejemplo:
El cambio de material afecta a:
La
La
La
La
El cambio de ubicación afecta a: La
La
La
La
lista de materiales
lista de registros
especificación general
leyenda
orientación
elevación
ubicación de elementos internos
ubicación de otros componentes.
C.
Indicar D.E. (diámetro exterior) en vez de D.I. (diámetro interior) o al contrario.
D.
Indicar erróneamente Ías dimensiones:
l' -O" en vez de lO"
2' -O" en vez de 20", etc.
E.
Pasar por alto el requisito de material especial.
213
ACCESORIOS PARA IZAJE
ESLABON EN U
" -....../" y PERNO
.•.
~I
/.~4+
:
\..
"
\
\,
~
¡
"
'
I
.'
/
o
I
:!
I II
~CU~tt~
V//////////~
J~~OREJA
c:Q
/
<:
/ó~\."
~..IJ
~
'"
lD1
oV////////V////////A
DIMENSIONES MINIMAS DE LAS OREJAS PARA LEVANTAR
UTILIZANDO GRILLETES
Carga, lb
Diám. del
perno del
grillete, D
710
5/16
1060
3/8
1600
7/16
2170
1/2
2820
58
34
4420
6375
78
8650
1
11300 1-1/8
13400 1-1/4
16500 1-3/8
20000 1-1/2
23750 1-5/8
32350
2
42500 2-1/4
54000 2-1/2
67600 23/4
81000
3
97000 3-1/4
Diám. del
agujero de la
oreja, D,
3/8
7/16
1/2
5/8
3/4
7/8
1
1-1/8
1-1 4
1-3 8
1-1 2
1-5/8
1-3/4
2-1/8
2-3/8
2-5/8
2-7/8
3-1/8
3-3/8
Borde cortado
a cizalla
I
Corte a gas
rolado
Brazo del
momento,
H
A
.50
.56
.63
.69
.94
1.13
1.19
1.31
1.50
1.63
1.75 •
·1.88
.65
.73
.82
.90
1.22
1.47
1.55
1.70
1.95
2.12
2.28
2.45
2.25
2.56
2.81
2.94
2.93
3.33
3.66
3.82
B
78
1-1 8
1-1 4
1-1 2
1-34
2
2-1 4
2-7 16
2-5 8
2-7/8
3-1 16
3-34
4-1 8
4-9 16
5
5-7116
5-7/8
Todas las dimensiones expresadas en pulgadas.
E
.84
.97
1.16
3/4
1.44
7/8
1
1.75
1-1 8
2.12
1-1 4. 2.25
1-1 2
2.59
1-5 8
2.94
1-34 3.06
1-7 8 3.62
2
4.06
2-3/16 4.19
2-5 8 4.75
3
5.25
3-1 4
6.00
3-9 16 7.00
3-7 8 8.61
4-1/4 9.74
214
ACCESORIOS PARA IZAJE (Cont.)
MATERIAL RECOMENDADO: A 51 ~5-70, A 302 o equivalente. El espesor y la longitud de la
oreja para levantar serán determinados por cálculo.·
SOLDADURA: Cuando se usa soldadura de filete, se recomienda que las áreas de garganta sean por lo menos 50 por ciento mayores que el área de sección transversal de la oreja.
Para disei'lar las orejas debe suponerse que toda la carga actúa en una sola.
Deben considerarse todas las direcciones posibles de carga (durante el embarque, almacenaje,
montaje y maniobras de manejo.) Cuando se usan dos o más orejas para estrobos de varias
lineas, debe suponerse que el ángulo que forma cada linea del estrobo con la horizontal es de 30
grados.
PERNO DE OJO
No deben usarse elementos de sujeción
con rosca de diámetro menor de 5/8"
para levantar, ya que existe el riesgo de
que se aprieten excesivamente durante el
ensamble.
x
-+'~--W
Se pueden obtener pernos de ojo comerciales, con resistencia a la ruptura especificada en la dirección X.
Para otras cargas en dirección distinta a
lo largo del eje del perno de ojo, se recomiendan los siguientes rangos, los
cuales se dan como porcentajes del de
carga en la dirección axial.
X = 100070 Y = 33070
Z = 20070 W = 10070
EJEMPLO:
Un perno de ojo de 1 pulg de diámetro que resiste una carga de tensión de 4960 lb (en la dirección X) puede soportar sólo 4960 x 0.33 = 1637 lb si la carga actúa en la dirección Y.
Las dimensiones y recomendaciones anteriores están tomadas del artículo de C. V. Moore: Designing Lifting Attachments, Machine Design, 18 de marzo de 1963.
• Suponiendo que sólo hay esfuerzo cortante en la sección mínima, el espesor requerido puede
calcularse por la fórmula:
( =
P
2S (R-DlI2)
t = espl'sor requerido de la oreja, pulg
en la cual
P = carga, lb
S = esfuerzo cortante permitido, lb/pulg2
Ver página 440 para calcular la soldadura y la longitud de la oreja.
215
CARGAS DE SEGURIDAD PARA CABLES Y CADENAS
El esfuerzo a que trabajan los cables y cadenas sometidos a carga aumenta al reducirse el ángulo entre la línea del estrobo y la horizontal. En consecuencia, la carga máxima segura permitida
debe reducirse proporcionalmente al incremento de esfuerzo.
Si la carga permitida para un solo cable vertical se divide entre la cosecante del ángulo formado
por un lado del cable y la horizontal, el resultado indicará la carga permitida en un lado del
estrobo inclinado.
EJEMPLO:
La carga pennitida para un cable en posición vertical es de 8 000 lb. Si se aplica el cable a un ángulo de 30 grados, en dicha posición la carga pennitida en un lado será 8 OOO/cosecante 30 grados = 8 000/2 = 4 000 lb. Para el estrobo de dos cables, la carga total permitida es 2 x 4 000
= 8 000 lb. La tabla indica la capacidad de carga de los cables y cadenas en diferentes posiciones. Multiplicando por los factores indicados en la tabla la carga permitida para un cierto
cable o cadena, el producto indicará la carga permitida eq posición inclinada.
FACTORES PARA CALCULAR LAS CARGAS DE SEGURIDAD PARA
CABLES Y CADENAS
Angulo de
inclinación
900
600
45 0
300
100
En un
extremo
1.00
0.85
0.70
0.50
0.17
1.70
1.40
1.00
0.34
En los dos
extremos
216
TRANSPORTE DE RECIPIENTES
Capacidades y limitaciones de embarque
1.
TRANSPORTE POR CAMION.
Tamaño máximo de las cargas que pueden transportarse sin permiso especial
a. peso, aproximadamente 40 000 lb.
b. ancho de la carga, 8 pies O pulg.
c. altura arriba de carretera, 13 pies 6 pulg (altura del camión, 4' -6" a 5' -O" .)
d. Longitud de la carga, 40 pies O pulg.
Los embarques por camión de más de 12 pies Opulg de ancho requieren de escolta. Esto aumenta considerablemente los costos de transporte.
2.
TRANSPORTE POR FERROCARRIL.
Dimensiones máximas de carga que puede transportarse sin necesidad de ruta
especial.
a. ancho de la carga, 10 pies O pulg.
b. altura arriba del piso del carro, 10 pies Opulg.
Con ruta especial pueden manejarse cargas hasta de 14 pies Opulgadas de ancho
y 14 pies O pulgadas de altura.
217
PINTURA
APLICADA PARA SUPERFICIES DE ACERO
OBJETO
El objeto principal de la pintura es la conservación de las superficies de acero. La pintura n:tarda la corrosión, 1) evitando el contacto de los agentes corrosivos con la superficie del recipiente y 2) por su acción inhibidora de la oxidación debida a las propiedades electroquímicas
del material de la pintura.
Las pinturas deben ser adecuadas para resistir los efectos del medio, el calor, el impacto, la
abrasión y la acción de las sustancias químicas.
PREPARACION DE LA SUPERFICIE
El requisito principal para pintar con éxito una superficie es el desprendimiento de las escamas
de laminación, la herrumbre, suciedad, grasa, aceite y la materia extraña. La escama de laminación es la capa gruesa de óxidos de hierro de color gris azulado que se forma sobre el acero
estructural al terminar la operación de laminado en caliente. Si la escama de laminación está
intacta y se adhiere perfectamente al metal, le proporciona protección; sin embargo, debido al
laminado y al apilamiento de las placas, es raro encontrar en la práctica una escama de laminación completamente intacta.
Si la escama de laminación no está muy agrietada, una mano primaria de tal1er le dará larga vida en medios benignos, siempre que se desprendan las escamas sueltas, la herrumbre, el aceite,
la grasa, etc.
CONSIDERACIONES ECONOMICAS
La selección de pintura y la preparación de superficies que van más al1á de los aspectos técnicos se convierten naturalmente en un problema de economía.
El costo de la pintura está normalmente entre 25 y 3Q por ciento o menos del costo que representa pintar una estructura, de donde se deriva la ventaja de utilizar pintura de alta calidad. El
sesenta por ciento o más del costo total de un trabajo de pintura se encuentra en la preparación de la superficie y el costo de preparación a diferentes grados varía en proporción de Ca
10 ó 12. Por ejemplo, el costo de limpieza con chorro de arena es alrededor de 10 a 12 veces
mayor que el de limpieza manual con cepillo de alambre. El costo de preparación de la superficie debe equilibrarse con el incremento de la vida útil del recipiente.
SELECCION DE SISTEMAS DE PINTURA
Las tablas de las páginas que siguen sirven de guía para seleccionar el sistema apropiado de
pintura y estimar la cantidad necesaria de pintura para las diversas condiciones de servicio.
Los datos tabulados en el1as se tomaron de las especificaciones y recomendaciones del Steel
Structures Painting Council.
.
Considerando las diversas variables de los problemas de la pintura, se aconseja solicitar la asistencia de los fabricantes de pintura.
.
CONDICIONES ESPECIALES
ABRASION
Cuando la pintura debe resistir a la abrasión, es importante que tenga buena adhesión. Para
lograr la máxima adhesión, la mejor limpieza es la que se hace a chorro de arena, aunque también es satisfactoria la limpieza por medio de productos quimicos. Los pretratamientos tales
como el de fosfato en caliente o el de primario de lavado son excelentes para limpiar químicamente y hacer rugosa la superficie.
Los recubrimientos de uretano, los epóxicos y las pinturas de vinilo tienen buena resistencia a
la abrasión. También son buenos los recubrimientos ricos en zinc y las pinturas fenólicas. Las
pinturas oleorresinosas pueden desarrol1ar una resistencia mucho mayor si se les agrega un refuerzo
de arena.
218
ALTA TEMPERATURA
A temperaturas inferiores a 500 ó 6OO°F, para obtener una buena superficie de recubrimiento,
es adecuado el tratamiento con fosfato caliente. Arriba de 500 ó 6OO°F es conveniente limpiar
la superficie a chorro de arena.
Pinturas recomendadas:
250°F Pint''''Tll~ a base de aceite, período limitado
300°F Con vehículo alquídico o fenólico
4OO°F Alquídicos modificados especialmente
550°F Silicones coloreados
800°F Recubrimientos inorgánicos de zinc arriba de 550°F
Silicones negro o de aluminio
800 a 1200°F Silicones de aluminio hasta 1600 ó 1800°F
Recubrimiento de cerámica de silicón
Hasta 200 a
200 a
300 a
300 a
700 a
SUSTANCIAS QUIMICAS CORROSIVAS
Ver tablas 1 y V para la selección de sistemas de pintura.
CANTIDAD REQUERIDA DE PINTURA
Teóricamente, un galón de pintura cubre 1600 pies cuadrados de superficie con una película de
1 milésima de pulgada de espesor, estando húmeda.
El espesor seco se determina por el contenido sólido (no volátil) de la pintura, el cual puede
hallarse en la especificación de la etiqueta o en las indicaciones del fabricante.
Si el contenido de sólidos por volumen es, por ejemplo de 600/0, la cobertura máxima en seco
(régimen de extendido) estará teóricamente entre 1600 x 0.60 = 960 pies cuadrados.
CONTENIDO DE SOLIDOS DE LAS PINTURAS POR VOLUMEN, EN POR CIENTO
Espec.
No.
1
.
Piniura
Primario de plomo rojo y aceite de linaza
crudo
'lo
96
Espec.
No.
12
2
Primario de plomo rojo, óxido de hierro.
82
13
3
aceite de linaza crudo y alquídico
Primario de plomo rojo, óxido de hierro y
aceite de linaza fraccionado
96
14
70
15
16
4
5
6
8
9
11
Primario de plomo rojo extendido y aceite
de linaza crudo y de cuer~
Pintura de polvo de zinc, óxido de zinc y
barniz fen6lico
Pintura de plomo rojo, óxido de hierro y
barniz fen6lico
Pintura de vinilo al aluminio
Pintura de vinilo blanco (o de color)
Primario de óxido rojo de hierro.
cromato de zinc, aceite de linaza
crudo y alquídieo
60
47
14
17
70
101
102
103
104
106
107
Pintura
Mastique de asfalto aplicado en frlo
(pellcula extragruesa)
Pintura de taller roja o café, una
mano
Primario de plomo rojo. óxido de hierro
y aceite de linaza
Pintura de taller para viguetas de acero
Pintura negra (o rojo oscuro) alquitrin de
carbón, poliamido epóxico
Pintura alquídica de aluminio
Pintura alquídica negra
Pintura feocHea negra
Pintura alquídica blanca o con tinte,
tipos 1, 11. III, IV
Pintura vinilica negra
Pintura intermedia de plomo rojo,
óxido de hierro y alquídico
'lo
50
60
96
70
75
40
37
57
47·50
13
60
En la práctica, especialmente para el uso con aspersores, no puede utilizarse nunca la pintura
al 100 por ciento. Las pérdidas debidas al exceso de aspersión (en tuberías, etc.) puede disminuir la cobertura real a 40 ó 600/0, o aún más.
219
PINTURA
TABLA 1, SISTEMAS DE PINTURA
=c-o
~-
Número
.- l!."
de
sistema
CONDICION
SSPC-PS
=-
~:E
Q: ~.~
...~ 2
.
.
§.~¡..
~~
-
No hay condensación. humos químicos. goteo de salmueras y demás condiciones en
extremo corrosivas
1.05
Ja.
40.
mano
mano
104
(1.3)
14
104
(1.0)
104
104
104
104
(1.0)
104
104
104
e
e
104
(1.5)
O
(1.5)
B
(1.5)
104
( 1.5)
104
( 1.5)
( 1.5)
E
104
2
No
se
14
(1.7)
6
requiere
I
104
(1.7)
2
(1.3)
3
Sa. Espesor
mano
5.0
4.0
4.0
A
(1.7)
2.01
Superficies de acero expuestas a la intemperie. alta humedad. inmersión poco frecuente
en agua fresca o salada o a almósferas quimicas benignas
6
No
6
requiere
se
8
2.04
4.0
104
5.0
104
( 1.0)
104
(1.0)
104
4.0
4.0
3.5
( 1.5)
3.00
4.01
4.02
4.03
4.04
4.05
Superficies de acero expuestas a inmersión
alternada. alta humedad y condensación o a
la íntemperie. o a atmósferas quimicas moderadamente severas o a inmersión en agua
fresca
Inmerslóll en agua salada o en vanas soluciones químicas. condensación. exposición
muy severa a la intemperie o a almósferas
Químicas
Inmersión en agua fresca. condensación.
exposición a la intemperie o a almósferas
químicas muy severas.
Inmersión completa o alternada en agua salada. alta humedad. condensación yexposición a la intemperie
Condensación o exposición a ínlemperie
muy severa o a atmósferas químicas
Condensación. intemperie severa. almósferas químicas benignas
S. ó.
8.6
10
1. 2.
3.6
4
10
..
3
5.6 6
(1.5)
S. 6 6
( 1.5)
103
(1.0)
Recipientes de acero y estructuras Ilotantes
1'0.02 expuestas a agua fresca o salada. agua sucia
Ya la intemperie
6.03
4.0
or
5.0
5.6
6 103
•
G
G
9
9
(1.5 )
5.5
No
se
H
requiere
(1.5)
6
6
8
..
(1.5 )
6
,68
No se
requiere
9
( 1.2)
6
68
3
G
10
3
••
G
(1.5)
H
H
H
6.0
9
8
4.0
9
9
F
F
10
66
8
66
8
3
(1.5)
4.0
G
G
G
1
(2.0)
G
G
J
J
7.0
G'
G
L
K
6.25
3
(1.5 )
G
3
requiere
Para medíós corrosívos subterráneos. sub10.02 marinos o húmedos. No se recomienda para
agua polable ni para alta temperatura
'Se recomiendan cuatro manos bajo condiciones severas
No
6
7.0
G
(1.5)
Ambiente seco. no l.:orrosivo. interior de
No
"limpieza
13
se
7.01 edificios o prOlección temporal col1lra in- nominal
(1.0)
requiere
temperie
PrOlccción a largo plazo en lugares cubiertos
M
No
1 y:2
3I
8.01 o inaccesibles. protección a corto plazo o
se
6J
requiere (húmeda)
temporal en medios corrosivos
Atmósferas corrosivas o quimicas. pero no
No
12
se
6
9.01 debe usarse en contacto con aceites. disol63
requiere
ventes u Olros agentes
Estructuras subterráneas y submarinas de
No se
N
6
10.01 acero
4.5
9
G
1'0.01
total
4.0
(1.7)
1.06
2.03
la.
mano
(1.7)
1.02
2.02
¡a.
mano
14
1.01
1.03
Espesor de la pinlura seca. milésimas
u-
S ..
e~=i
se
requiere
1.0
31
(húmeda)
63
(.5-2)
N
(31 )
N
(31)
O
(15-18)
O
(25)
(8-1 S)
63100
P
35
•• El espesor de la película seca de la mano de la\'ado
es de 0.3 a 0.5 milésimas.
220
TABLA 1, SISTEMAS DE PINTURA (continuación)
e :.::-
Número
-o~-
.
'0 ~..!
de
·CONDlCION
Inmersión en agua fresca o de mar, exposición a zona de mareas y rompienJes, condensación, enJerrados bajo tierra vegetal y
exposición a salmuera, petróleo crudo, drenajes y álcalis, humos qu!'nicos, neblinas.
11.01
Espesor de la pintura en seco, milésimas
l'Il
:!!
;~
la.
2a.
3a.
o: ~·O
o..B
mano
mano
mano
6
Ó
No
se
10
requiere
fr.!i f-.
...
sistema
SSPC-PS
.~e-=
"",
<1')
~
-
Exposiciones a alta humedad o atmósferas
marinas, inmersión en agua fresca. Con recubrimiento superior apropiado para inmersión en agua salada y de mar, y exposición
a ácidos quimicos y humos alcalin.0s. ..
13.00 Exposición industrial, medio marítimo, inmersión en agua fresca y salada. y áreas sujetas a exposición química lal como ácidos
y álcalis.
12.00
16
16
(16)
(16)
4a.
Sao
Espesor
mano mano
total
32
Los recubrimientos ricos en zinc comprenden
varios tipos comerciales diferentes como: caucho
clarinada, estireno, ep6xicos, poliésteres, vinilos, uretanos, silicones, ésteres de silicatos,
silicatos, fosfatos .
Sistema de pintura epóxica
TABLA I1I, ESPECIFICACIONES PARA EL TRATAMIENTO PREVIO
Referencia
a la
Tabla I
1
2
3
4
Titulo y objetivo
TRATAMIENTO POR MOJADO CON ACEITE
Saturación de la capa superficial de acero oxidado y en
escarnas con aceite de mojado que sea compatible con
la pintura primaria, mejorando así la adhesión y la calidad del sistema de pintura que haya de aplicarse.
TRATAMIENTO SUPERFICIAL CON FOSFATO EN FRIO
Conversión de la superficie del acero a sales insolubles
de ácido fosfórico con objeto de restringir la corrosión
y mejorar la adhesión y la calidad de las pinturas por
aplicar.
MANO DE LAVADO (Primario de lavado) BASICO DE
CROMATO DE ZINC Y BUTIRAL VINILICO
Pretratamiento que reacciona con el metal y, al mismo
tiempo, forma un película protectora de vinilo que
contiene un pigmento inhibidor para ayudar a evitar la
oxidación.
TRATAMIENTO SUPERFICIAL CON FOSFATO
EN CALIENTE
Conversión de la superficie del acero a una capa gruesa
cristalina de sales insolubles de ácido fosfórico con objeto de restringir la corrosión y mejorar la adhesión y
la calidad de las pinturas por aplicar.
Número de
especificación
SSPC-PT 1-64
SSPC-PT 2-64
SSPC-PT 3-64
SSPC-PT 4-64
221
PINTURA
TABLA I1I, ESPECIFICACIONES PARA LA PREPARACION DE SUPERFICIES
Referencia
a la
Tabla I
1
2
3
4
5
6
7
8
10
Titulo y objetivo
LIMPIEZA CON DISOLVENTES
Eliminación de aceite, grasa, mugre, tierra natural, sales y contaminantes con disolventes, emulsiones, compuestos para limpieza o vapor de agua.
LIMPIEZA CON HERRAMIENTAS DE MANO
Eliminación de escamas de laminación sueltas, herrumbre y pintura sueltos cepillando, lijando, raspando o eliminando las rebabas a mano o con otras herramientas manuales de impacto, o por combinación de estos
métodos.
LIMPIEZA CON MAQUlNAS HERRAMIENTAS
Eliminación de escamas de laminación sueltas, herrumbre y pintura sueltos con cepillos de alambre,
herramientas de impacto, esmeriles y lijadoras mecánicas o por combinación de estos métodos.
LIMPIEZA A LA FLAMA DEL ACERO NUEVO
Eliminación de escamas, herrumbre y otras materias
extrañas perjudiciales por medio de llamas oxiacetilénicas de alta velocidad, seguida por la limpieza con
cepillo de alambre.
LIMPIEZA A METAL BLANCO CON CHORRO
A PRESION
Eliminación de escamas de laminación, herrumbre,
de oxidación, pintura o materia extraña por medio de
chorro de arena, moyuelo o munición hasta obtener una
superficie metálica de color uniforme blanco grisáceo.
LIMPIEZA COMERCIAL CON CHORRO
A PRESION
Eliminación completa de las escamas de laminación,
herrumbre, escamas de oxidación, pintura o materia
extraña, excepto las sombras, rayaduras o decoloraciones ligeras ocasionadas por la oxidación, el manchado, los óxidos de escamas de laminación y los residuos
de pintura o recubrimientos que pueden quedar.
LIMPIEZA DE CEPILLADO PROFUNDO A CHORRO
DE PRESION
Eliminación de todos los residuos, excepto los de alto
grado de adherencia de las escamas de laminación, herrumbre y pintura mediante el impacto de abrasivos.
(Arena, moyuelo o munición).
LIMPIEZA QUlMICA
Eliminación completa de las escamas de laminación,
herrumbre y escamas de oxidación por reacción química, electrólisis, o por ambos procesos. La superficie
debe quedar sin restos de ácido, álcali y lodos que no
hayan reaccionado o sean perjudiciales.
LIMPIEZA A CHORRO HASTA LOGRAR UNA
SUPERFICIE CASI BLANCA
Eliminación de casi toda la escama de laminación, herrumbre, escamas de oxidación, pintura o materia
extraña por medio de abrasívos (arena, moyuelo, munición). Pueden quedar las sombras, rayaduras o decoloraciones muy ligeras producidas por manchas de
oxidación, óxidos de escamas de laminación o residuos
ligeros muy adheridos de pintura o recubrimientos.
Número de
especificación
SSPC-SP 1-63
SSPC-SP 2-.63
SSPC-SP 3-63
SSPC-SP 4-63
SSPC-SP 5-63
SSPC-SP 6-63
SSPC-SP 7-63
SSPC-SP 8-63
SSPC-SP 1O-63T'
222
PINTURA
TABLA IV, PINTURAS
Referencia
a la
tabla 1
1
2
3
4
5
6
8
9
11
12
13
14
15
16
102
103
104
106
107
A
B
C
D
E
F
G
H
1
J
K
L
M
N
O
P
Material
Primario de plomo rojo y aceite de linaza crudo
Primario de plomo rojo, óxido de hierro, aceite de
linaza crudo y alquídico
Prímario de plomo rojo, óxido de hierro y aceite de
linaza fraccionado
Primario de plomo rojo extendido y aceite de linaza
crudo y con cuerpo
Pintura de polvo de zinc, óxido de zinc y barniz fenólico
Píntura de plomo rojo, óxido de hierro y barníz fenólico
Pintura vinílica de aluminio
Pintura vinílica blanca (o de color)
Primario de óxido rojo de hierro, cromato de zinc, aceite
de linaza crudo y alquidico
Mastique de asfalto aplicado en frío (pelicula extragruesa)
Pintura de taller, roja o café, una mano
Primario de plomo rojo, óxido de hierro y aceite de linaza
Pintura de taller para vigas de acero
Pintura negra (o rojo oscuro) epóxica poliamídica de
alquitrán de carbón
Pintura alquidica negra
Pintura fenólica negra
Pintura alquidica blanca o con tinte, tipos 1, n, I1I, IV
Pintura vinílica negra
Pintura intermedia de plomo rojo, óxido de hierro
yalquídico
Pintura; base plomo rojo, mezclada y lista para usarse
Tipo 1 plomo rojo y aceite de linaza crudo y con cuerpo
Tipo n, plomo rojo, óxido de hierro, aceite de linaza
mezclado con pigmento y alquídico
Tipo III alquídico y plomo rojo
Primario; pintura; cromato de zinc, tipo alquídico
Pintura; base de amarillo de zinc - óxido de hierro
premezclado, Tipo II-amarilla, alquídica
Pintura; tipo exterior, blanca, vinílica, alquídica
Primario; tipo vinílico con plomo rojo
Pintura de resina vinílica
Pintura; antiensuciable, tipo vinílico
Pinturas; de acabado final, vinílica alquídica, rojo brillante
Mano de acabado con submano y rojo de la India
Esmalte, para exteriores, gris No. 11 (vinílico-alquídico)
Esmalte, para exteriores, gris No. 27 (vinílico-alquidico)
Compuestos que previenen la oxidación
Esmalte y primarios de alquitrán de carbón
Recubrimiento con base de alquitrán de carbón
Recubrimiento, emulsión asfáltica
I
Número'
1-64TNo.
1
2-64 No.
2
3-64TNo.
4-64TNo.
5-64TNo.
6-64TNo.
8-64 No.
9-64 No.
11-64TNo.
12-64 No.
13-64 No.
14-64T No.
15-68TNo.
16-68T No.
102-64 No.
103-64T No.
104-64 No.
106-64 No.
107-64T No.
3
~
=-
4 CI:J
5 CI:J
6 CI:J
8 ~
9 Z
O
11
12 ~
13 -<
14 ~
15 ' 16
~
102 I:o.l
103 =104 CI:J
I:o.l
106
107
TT-P-86c
TT-P-86c
TT-P-86c
TT-P-645
MIL-P-15929B
MIL-P-16738B
MIL-P-15929B
VR-3
MIL-P-15931A
MAP-44
MIL-E-l 593 5B
MIL-E-15936B
52-MA-602a
MIL-P-15147C
MIL-C-18480A
MIL-C-15203c
-
-...
223
PINTURA
TABLA V, RESISTENCIA QUIMICA DE WS MATERIALES DE RECUBRIMIENTO
oe oVl
2! .S:!
c.<i
~
e
Z ~
Acetaldehído . . . . . . . . . . . . . ..
"
Acido acético, 10070
Acido acético, glacial. . . . . . ..
Acetona
Alcohol amílico
Alcohol butílico normal. . . . ..
Alcohol etílico. . . . . . . . . . . . ..
Alcohol, isopropilo
Alcohol metílico
Cloruro de aluminio
Sulfato de aluminio
Amoniaco liquido. . . . . . . . . ..
Cloruro de amonio. . . . . . . . ..
Hidróxido de amonio. . . . . . ..
Nitrato de amonio
Sulfato de amonio
Anilina
.
Benceno
Acido bórico...............
Acetato de butilo
Cloruro de calcio
Hidróxido de calcio
"
Hipoclorito de calcio. . . . . . . ..
Bisulfuro de carbono
Tetracloruro de carbono
Cloro gaseoso.. . . . . . . . . . . . ..
Clorobenceno . . . . . . . . . . . . ..
Cloroformo. . . . . . . . . . . . . . ..
Acido crómico, 10070. . . . . . . ..
Acido crómico, 60070
Acido citrico
Sulfato de cobre. . . . . . . . . . . ..
Eter dietílo
Glicol etileno
Cloruro férrico.............
Sulfato f~rrico
Formaldehido, 40070.........
Acido fórmico, 20070. . . . . . . ..
Acido fórmico concentrado
Gasolina
Glicerina. . . . . . . . . . . . . . . . . ..
Acido clorhídrico, 10070
Acido c1orhidrico, 30070.. . . ..
Acido c1orhidrico concentrado.
Acido tluorhidrico. 10070.....
Acido fluorhídrico. 40%
1
1
1
3
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
4
1
1
1
1
1
4
4
1
4
4
2
2
1
1
4
1
1
1
1
1
1
4
1
1
1
1
1
1
211113223323
211114334434
211114334434
331 1 1 4 4 444 3 4
111114333323
111113222213
111 1 121 1 1 1 1 2
111112111112
111112111112
112224113313
111114112212
11322313313
1 1 1 1 131 133 1 2
11322313313
111113113312
111113113312
2 3 2 244
4 4 2 4
441 1 1 3 3 344 3 4
111111111111
1 111 1 344 3 3 1 3
111112112212
112112112212
2 2 3 2 241 122 1 3
441114444434
441 1 1 444 4 444
2 2 4 444 2 144 3 4
441114444444
441114444444
224 3 3 4 2 244 2 4
224 3 3 4 2 244 2 4
111112112212
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
441 1 1 4 4 4 4 4 4 4
1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 1 2
111113113313
1 1 1 1 121 122 1 2
1 1 1 1 1 3 1 1 2 2 1 3
1 1 1 1 1 3 1 1 2 2 1 3
111113112213
411112114424
1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 1 2
111113113313
221113113313
221113113313
2 1 1 1 1 3 2 2 221 2
2 1 1 1 1 3 2 2 2 ~ 1 3
223
PINTURA
TABLA V, RESISTENCIA QUIMICA DE WS MATERIALES DE RECUBRIMIENTO
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Acetaldehido. . . . . . . . . . . . . ..
Acido acético, 10010
Acido acético, glacial. . . . . . ..
Acetona. . . . . . . . . . . . . . . . . ..
Alcohol amílico. .. . . . . . . . . ..
Alcohol butílico normal. . . . ..
Alcohol etílico
Alcohol, isopropilo
Alcohol metilico............
Cloruro de aluminio
Sulfato de aluminio
Amoniaco liquido
,
Cloruro de amonio. . . . . . . . ..
Hidróxido de amonio
Nitrato de amonio
Sulfato de amonio
Anilina....................
Benceno. . . . . . . . . . . . . . . . . ..
Acido bórico...............
Acetato de butilo
Cloruro de calcio. . . . . . . . . . ..
Hidróxido de calcio
Hipoclorito de calcio
Bisulfuro de carbono
Tetracloruro de carbono
Cloro gaseoso.. . . . . . . . . . . . ..
C1orobenceno . . . . . . . . . . . . ..
Cloroformo. . . . . . . . . . . . . . ..
Acido crómico, 10010. . . . . . . ..
Acido crómico, 60010. . . . . . . ..
Acido cítrico
Sulfato de cobre. . . . . . . . . . . ..
Eter dietilo
Glicol etileno
Cloruro férrico.............
Sulfato férrico... . . . . . . . . . ..
Formaldehido, 40010
Acido fórmico, 20010. . . . . . . ..
Acido fórmico concentrado ...
Gasolina. . . . . . . . . . . . . . . . . ..
Glicerina. . . . . . . . . . . . . . . . . ..
Acido clorhidrico, 10010......
Acido clorhidrico, 30010. . . . ..
Acido clorhidrico concentrado.
Acido tluorhidrico, 10010.....
Acido fluorhídrico, 40%
1
1
1
3
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
2
2
2
3
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
4
1
1
1
1
1
4
4
1
4
4
2
2
1
1
4
1
1
1
1
1
1
4
1
1
1
1
1
1
4
1
1
1
1
2
4
4
2
4
4
2
2
1
1
4
1
1
1
1
1
1
4
1
1
2
2
2
2
1
1
1
3
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
2
4
1
1
1
1
2
4
4
2
4
4
2
2
1
I
4
1
1
1
1
1
1
1
1
1
2
2
1
1
1 1 1 3 2 2 3 323
1 1 143 344 3 4
1114334434
1 1 1 4 4 444 3 4
1114333323
1 1 1 322 2 2 1 3
1 1 121 1 1 1 1 2
1 1 1 2 1 1 1 1 1 2
1 1 121 1 1 1 1 2
2 224 1 133 1 3
1114112212
3 223 1
3 3 1 3
1113113312
322313313
1113113312
1113113312
3 2 244
4 4 2 4
1 1 133 344 3 4
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
1 1 1 344 3 3 1 3
1112112212
2 1 121 1 2 2 1 2
3224112213
1 1 1 4 4 4 4 4 3 4
1 1 144 4 4 444
4 4 4 4 2 144 3 4
1 1 1 4 4 4 4 444
1 1 1 4 4 4 444 4
4 3 3 4 2 244 2 4
4 3 3 4 2 2 4 4 2 4
1 1 1 2 1 1 2 2 1 2
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
1 1 1 4 4 4 4 4 4 4
1 1 1 2 1 1 1 1 1 2
1 1 1 3 1 1 3 3 1 3
1112112212
1 1 1 3 1 1 2 2 1 3
1113112213
1113112213
1 1 121 1 4 4 2 4
1 1 1 2 1 1 1 1 1 2
1 1 1 3 1 1 3 3 1 3
1 1 1 3 1 1 3 3 1 3
1 1 1 3 1 1 3 3 1 3
1 1 1 3 2 2 221 2
1113222'113
224
PINTURA
TABLA V, RESISTENCIA QUIMICA DE WS MATERIALES DE RECUBRIMIENTO
(continuación)
00
e
:c
.~
:E
:::
Q.,
eo '"
o
....g-:g
llJ
llJ
e
u
o
o
u
llJ
~
:.a
Z "'"
Acido fluorhídrico, 75070
1
Peróxido de hidrógeno, 3070
1
Peróxido de hidrógeno, 30070 .. 2
Sulfuro de hidrógeno
1
Acido hipocloroso
1
Kerosena
4
Aceite lubricante
4
Sulfato de magnesio
1
Metil etil cetona
1
Aceite mineral
·4
Acido nitrico, 5070
1
Acido nítrico, 10070
2
Acido nítrico, 40070
2
Acido nítríco concentrado
·3
Nitrobenceno
4
Acido oleico
3
Acido oxálico
1
Fenol, 15 al 25070.. . .. . .. .. ..
Fenol......................
Acido fosfórico, 10070
1
Acido fosfórico, 60070
1
Acido fosfórico concentrado .. 1
Alumbre de potasio
1
Hidróxido de potasio, 20070
1
1
Hidróxido de potasio, 95070
Permanganato de potasio
2
Sulfato de potasio
1
Agua de mar
1
Nitrato de plata
1
Bisulfato de sodío
·1
Carbonato de sodio
1
Cloruro de sodio
1
Hidróxido de sodio, 10070
1
Hidróxido de sodio, 20070
1
Hidróxido de sodio, 40070
1
Hipoclorito de sodio
1
Nitrato de sodío
1
Sulfato de sodio
1
Sulfito de sodio
1
Bióxido de azufre
1
Acido sulfúrico, 10070
1
Acido sulfúrico, 30070
1
Acido sulfúrico, 60070
1
Acido sulfúrico concentrado .. 2
Tolueno .. ·
··4
Tricloroetileno:
4
2 1 1
1 1 3
2 1 3
1 1 1
2 1 4
4 1 1
4 1 1
1 1 1
1 2 l
4 1 1
1 1 4
2 1 4
2 2 4
3 2 4
4 4 1
3 2 1
1 1 1
3 1
3
1 1 1
1 1 1
1 1 1
1 1 1
2 1 4
2 1 4
2 1 3
1 1 1
1 1 1
1 1 1
1 1 1
1 1 4
1 1 1
2 1 4
2 1 4
2 1 4
2 1 4'
1 1 1
1 1 1
1 1 1
1 1 1
1 1 1
1 1 1
1 1 1
2 2 1
4 4 1
4 4 1
1
2
2
1
3
1
1
1
l
1
2
2
3
3
1
1
1
1
1 3
2 3
2 3
1. 2
3 4
1 2
1 2
1 2
1 4
2
1
2
1
1
2
1
2
1
1
2 2 2 3
3 3 1 4
3 334
221 2
3 3 1 4
1 1 4 4 2 4
1 1 4 4 2 4
1 1 221 2
4 4 3 3 1 3
1 2 1 1 4 4 2 4
2 4 1 1 3 3 1 3
2 4 2 2 3 3 1 3
3 4 2 2
3 4 2 2
1 3 3 3
1 3 2 2
1 2 1 1
1
4 4 2 4
4 4 2 4
4 4 3 4
4 4 2 4
221
2
4
4
1 13113313
1 1 3 1 1 3 3 1 3
1 1 3 1 1 3 3 1 3
1 121 1 2 2 1 2
2 24112213
2 2112213
2 2 3 223 3 3 4
1 1 2 1 1 2 2 1 2
1 1 1 1 1 1 1 1 1
1 1 2 1 1 1 112
1 1 3 1 1 2 2 1 2
2 24112214
I 1 1 1 1 1 1 1 1
2 2 4 1 1 1 1 1 3
2 24112213
2 24112213
3 34113314
1 121 1 2 2 1 2
1 1 2 1 1 2 2 1 2
1 1 2 1 1 2 2 1 2
1 121 122 1 2
1 1 3 1 1 2 2 1 2
1 1 3 1 1 3 3 1 3
1 13113313
1 13223313
1 1 3 3 344 3 4
1 144 4 4 4 4 4
o
~
i:
o
u
::;
Q,
.E
00
.¡:
....
Q,
o
U
225
PARTE II
GEOMETRIA y TRAZO DE LOS RECIPIENTES SOMETIDOS A PRESION
l. Fórmulas geométricas
226
2. Problemas geométricos y construcciones
236
3. Resolución de triángulos rectángulos
238
4. Funciones trigonométricas naturales
239
5. Tamaño óptimo de un recipiente
264
6. Anillos planos formados por sectores
266
7. Tronco de cono concéntrico
268
8. Tronco de cono excéntrico
270
9. Tubo doblado y unido a inglete
272
10. Intersecciones
273
11. Distancia de penetración de la boquilla en el casco
283
12. Tabla para localizar puntos en las cabezas elipsoidales 2: 1
285
13. Longitud de arcos
289
14. Circunferencias y áreas de circulos
292
15. Elementos auxiliares
304
226
FORMULAS GEOMETRlCAS
(Ver ejemplos en la página opuesta)
I
a
-1
01
Ó
V~/
~
CUADRADO
A = Area
A = a2
d = 1.414 a
d2
A =
2
a = 0,7071 d or a =..¡A
RECTANGULO
A = Area
A = ax b
d = "a2 + b 2
A
a =" d2 - b2 or a = b
A
or b = a2 -a2
b
a
-=,¡
b
n
I
I
/
~
I
Ó
®
~
e
·1
TRlANGULO RECTANGULO
V c2 -
A = Area
a =
axb
A = -2-
b =v c2 - a2
b2
c =" a2 + b 2
TRIANGULO ACUTANGULO
A = Area
.1
~.1
~
PARALELOGRAMO
A = Area
A = ax b
A
a =
b
A
b = a
Ó
A = Cxh
2
A = .vs(s-a)x(s-b)x(s-c)
s = Y2(a+b+c)
TRIANGULO OBTUSANGULO
A = Area
bxh
A = -2A =...js(s-a)x(s-b)x(s-c)
s = Y2(a+b+c)
227
EJEMPLOS
(Ver fórmulas en la página opuesta)
CUADRADO
Dado: Lado
Hallar: Area
Diagonal
Area
Lado
Lado
a
A
d
A
a
a
=
=
=
=
=
=
8 pulgadas
a2 = 82 = 64 pulg~
1.414 a = 1.414 x 8 = 11.312 pulg
d2 /2 = 11.312 2 /2 = 64 pulg2
0.7071 d = 0.7071 x 11.312 = 8 pulg
= # = 8 pulg
-.lA
RECTANGULO
a = 3 pulg, y b = 4 pulg
Dados: Lado
A = axb = 3 x 4 = 12 pulg2
Hallar: Area
Diagonal d =
a 2 + b2 = "3 2 + 4 2 =~
Lado
a = A/b = 12/4 = 3 pulg
Lado
b = A/a = 12/3 = 4 pulg
.,¡
PARALELOGRAMO
Dados: Altura
a =
A =
Hallar: Area
Altura
a =
Lado
b =
=-ViS = 5 pulg
8 pulg y el lado b = 12 pulg
a x b = 8 x 12 = 96 pulg2
A/b = 96/12 = 8 p~g
A/a = 96/8 = 12 pulg
TRIANGULO RECTANGULO
Dados: Lado
a = 6 pulg y lado b = 8 pulg
Hallar: Area
A = axb = 6 x'8 = 24 pulg2
-22
2
2
J~ado
e =Va + b =V 6 2 + 82= "36 + 64 =YíOO = 10 pulg
Lado
a =-Ve 2 - b2 ='\/10 2 - 8 2 = "'100 - 64 =\136 = 6 pulg
Lado
b =~2 ='V10 2 _ 6 2 ="100 - 36 =V64 = 8 pulg
TRIANGULO ACUTANGULO
Dados: Lado
a = 6 pulg, Lado b = 8 pulg y lado e = 10 pulg
Hallar: Area
A = s = Y1 (a + b + e) = Y1(6+8+10)= 12
A ~ s (5- a) x (s-b) x (s-e) ="12 (12-6) x (12-8) x (12-10)=
24 pulg2
TRIANGULO OBTUSANGULO
Dados: Lado a = 3 pulg, b = 4 pulg y e = 5 pulg
Hallar: Area A = s = Y1 (a + b + e) = 1h (3 + 4 + 5) = 6
A = ~6(6-3)x(6-4)x(6-5) =...[36 = 6 pulg2
228
FORMULAS GEOMETRICAS
(Ver ejemplos en la página opuesta)
TRIANGULO RECTANGULO CON DOS ANGULOS DE 45
A
= Area
A
=-2-
a2
1.414 a
0.7071 a
1.414 h
b
h
a
TRIANGULO EQUILATERO
A = Area
axh
A =
2
h = 0.866 a
a = 1.155 h
TRAPEZOIDE
A = Area
(a+b)h
A
=
2
HEXAGONO REGULAR
A
R
r
A
Area
Radio del círculo circunscrito
Radio del círculo inscrito
2.598 a 2 = 2.598 R2 = 3.464 r 2
R = a = 1.155 r
r = 0.866 a = 0.866 R
a = R = 1.155 r
OCTAGONO REGULAR
A = Area
R = Radio del círculo circunscrito
r = Radio del círculo inscrito
A = 4.828 a 2 = 2.828 R 2 = 3.314 r 2
R = 1.307 a = 1.082 r
r = 1.207 a == 0.924 R
a = 0.765 R = 0.828 r
POLIGONO REGULAR
A = Area
n = Número de lados
= 1800 - a
a=~
{J
A = !!!!.
r
2~_ _
R =
"'r
2
+~
4
= ..JR2 -
;2
a =2
-.J R2 - r2
229
EJEMPLOS
(Ver fórmulas en la página opuesta)
TRIANGULO RECTANGULO CON DOS ANGULOS DE 45°
a = 8 pulgadas
Dados: Lado
a2
82
64
Hallar: Area
A == = = 32 pulg2
2
2
2
Lado
b = 1.414 a = 1.414 x 8 = 11.312 pulg
h = 0.7071 a =: 0.7071 x 8 = 5.6568 pulg
TRIANGULO EQUILATERO
Dados: Lado
a = 8 pulg
Hallar:
h = 0.866 x a = 0.866 x 8 = 6.928 pulg
Area
A = a; h = 8 x 6 928 = 55t 24 = 27.712 pulg2
2
TRAPEZOIDE
Dados: Lado
Hallar: Area
4 pulg, b = 8 pulg, y altura h = 6 pulg
(a+b)h
(4+8)x6
A =
2
=
2
= 36 pulg2
a
=
HEXAGONO REGULAR
Dados: Lado
a = 4 pulg
Hallar: Area 1
A = 2.598 x a 2 = 2.598 x 4 2 = 41.568 pulg2
r = 0.866 x a = 0.866 x 4 = 3.464 pulg
R = a = 1.155 r = 1.155x3.464=4 pulg
OCTAGONO REGULAR
Dados:
R = 6 pulg, radio del circulo circunscrito
Hallar: Area
A = 2.828 R2 = 2.828 x 62 = 101.81 pulg2
Lado
a = 0.765 R = 0.765 x 6 = 4.59 pulg
POLIGONO REGULAR
Dados: Número de lados n = 5, lado a = 9.125 pulg
Radio del circulo circunscrito, R = 7.750
r=~R2- ~2=~7.7502_9.1¡52
Hallar:
Area
= 6.25pulg
A = n~a = 5 x 6.25 x 9.125 = 142.58pulg2
2
230
FORMULAS GEOMETRICAS
(Ver ejemplos en la página opuesta)
CIRCULO
A
=
C
Area
Circunferencia
r2 x 3.1416 = d2 x 0.7854
A = r2 x 11
C = dx
=
= d x 3.1416
11
Longitud del arco para el ángulo a = 0.008727 d X a
SECTOR CIRCULAR
a = Arco
A = Area
A
=
a
r 2 11
a
= Angulo
x)6ij
r x a x 3.1416
a =
180
57.296 a
a =
r =
r
2A
a
SEGMENTO CIRCULAR
A
=
A
Area
a = Angulo
c = Cuerda
Area del sector menos área del triángulo
2r X sen ~
2
ELIPSE
A = Area
P = Perlmetro
A = 11 X a x b = 3.1416 x a x b
Fórmula aproximada para el perímetro
P = 3.1416V2(a2 +b 2
)
ELIPSE
Localización de puntos en la elipse
: = C = Relación del eje menor al eje mayor
x
="" a2 -
( 2C X y2 )
-~
e
y -
231
EJEMPLOS
(Ver fórmulas en la página opuesta)
CIRCULO
Dados: Radio r = 6 pulg
Hallar área A = r 2 x 1J = 62 x 3,1416 = 113.10 pulg2 Ó
A = d 2 x 0.7854 = 12 2 x 0.7854 = 113.10pulg2
Circunferencia C = d x 1f = 12 x 3.1416 = 37.6991 pulg
Longitud del arco para el ángulo si el = 60°
,Arco = 0.008727 d x el = 0.008727 x 12 x 60
= 6.283 pulg
SECTOR CIRCULAR
Angulo = 60°
Dados: Radio r = 6 pulg
a
Hallar: Area A = r 2 11 x - = 62 x 11 x ML = 18.85 pulg2
360
360
= r x a x 3.1416 = 6 x 60 x 3.1416 = 6.283 pulg
Arco a
180
180
Angulo
el
=
57.296 x a = 57.296 x 6.283 = 60°
6
r
SEGMENTO CIRCULAR
= 6 pulg Angulo el = 90b
Dados: Radio
r
Area
A
Hallar:
2
28.274 pulg2
= 62 x 3.1416 x ~ =
Area del sector = r x 11 X ~
360
360
Menos área del triángulo 18.000 pulg2
Area del segmento A =
10.274 pulgZ
el
90
Cuerda C = 2r x sen - = 2 x 6 x sen - - = 2 x 6 x 0.7071 = 8.4485 pulg
2
2
ELIPSE
Dados: Semieje, a = 8 pulg y b = 3 pulg
Hallar: Area A = 1J xaxb = 3.1416x8x3 = 75.398pulg
Perimetro P = 3.1416 "2 (a 2 + b 2 ) = 3.1416'¡2X(8 2 +3 2 ) =
3.1416,¡-i4i = 37.96 pulg
ELIPSE I
Dados: Eje a
Hallar:
= 8 pulg y b = 4 pulg, entonces e
y"" Va 2-x 2_
e
~
-
a
8
= - = - = 2, x = 6pulg
b
4
y'64-y.= V'28= 5.2~15 = 2.6457 puigZ
2
2
2
a2
Xy
-(2C 2) =V8 -OX2X2.6457 2 ) =V64-4X7
X = V
2
=,¡Ji =
6pulg
232
FORMULAS GEOMETRICAS
(Ver ejemplos en la página opuesta)
crJ]J
Q.I~
l·
OdJJ
.19<
~
a
CUBO
V
=
Volumen
V = a3
a =yv
PRISMA RECTANGULAR
V
=
Volumen
V = ax b x e
V
be
a
b
V
- ae
-
e
V
-lib
PRISMA
( (A)
h
1..
r--'
~
.1
_·-rñ
h
.IN(
._._~
I~
CjN;l
V = Volumen
V = h x A
-~t
r - . -.....]
.¡,..--
h
.'
,
r
Area de la base
Esta fórmula puede aplicarse para cualquier forma de base
si h es perpendicular a dicha supeñicie.
CILINDRO
V
=
Volumen
S
=
Area de la superficie cillndrica
V = 3.1416 x r 2 x h = 0.785
X
d2 x h
S = 3.1416xdxh
CONO
S = Area de la superficie cónica
Volumen
3.1416xr2 xh
= 1.0472 x r2 x h
V
3
e =yr2 + h 2
V
=
S = 3.1416 re
e)
=
A
= 1.5708 de
CONO TRUNCADO
V
=
Volumen
S
=
Area de la superficie cónica
V = 0.2618 h ( D2 + Dd + d2 ) a = R-r
S = 1.5708 c( D + d)
e = -Ja 2 + h 2
233
EJEMPLO
(Ver fórmulas de la pigina opuesta)
CUBO
Dados: Lado
a == 8 pulgadas
Hallar: Volumen V = a 3 = 8 3 = 512 pulg 2
Lado
a
V""5"i2 = 8 pulg
=
PRISMA RECTANGULAR
Dados: Lado
a = 8 pulg, b
Hallar: Volumen
=a x
V
b x c
= 6 pulg y c = 4 pulg
= 8 x 6 x 4 = 192 pulg 3
a
=.....Y..-=
~ = 8 pulg·' a
b =-..Y.- =--!1l.
bxc 6x4
xc
8x4
c
=..:i=..--.!2l
=4
axb
2x6
= 6 pulg
pulg
PRISMA
Dados: Base A
= 12 pulg y h = 8 pulg
Hallar: Volumen V = h x A = 8 x 12 = 96 pulg 3
CILINDRO
Dados:
r = 6 pulg y h = 12 pulg
Hallar: Volumen
V
= 3.1416 x
r2 x h
6 2 x 12
= 3.1416 x
=
1357.2 pulg 3
Area de la superficie cilíndrica: S = 3.1416 x d x h =
= 3.1416 x 12 x 12 = 452.389 pulg 2
CONO
Dados:
Hallar: Volumen
r
V
=
=
6 pulg Y h = 12 pulg
1.0472 x r 2 X h = 1.0472
X
62 x h
= 452.4 pulg 3
e = " r 2 + h 2 =v 36 + 144 =..fT8ó = 13.416 pulg
Area de la superficie cónica: S = 3.1416 r x c =
= 3.1416x6x 13.416 = 252.887pulg 2
CONO TRUNCADO
Dados: Diámetro
D
=
24 pulg, y d
=
12 pulg, h
=
10.375 pulg
V = 0.2618h(D2 +Dd+d 2 ) =
0.2618 x 10.375 (24 2 + 24 x 12 + 12 2 ) = 2737.9 pulg 3
Superficie S = 1.5780 c (D + d) = 1.5708 x 12 (24 + 12) =
678.586 pulg 2
Hallar: Volumen
234
FORMULAS GEOMETRICAS
(Ver ejemplos en la página opuesta)
ESFERA
v
A = ATea de la superficie
Volumen
41l'xr3
---y-
V
A = 4 1l'
X
1l' xd 3
=O- =
4.1888 r 3
= 0.5236 d3
r 2 = 1l'd 2
SEGMENTO ESFERICO
V = Volumen
V
=
A = Area de la superficie esférica
3.1416 x m 2 (r-~)
A = 21l' x r x m
ZONA ESFERICA
V = Volumen
V
A
= O.5236h(~
Area de la superficie esférica
+
~
+ h2)
A = 21l' rh = 6.2832 rh
SUPERFICIE TORICA
V = Volumen A
V = 19.739 Rr2
Area de la superficie
2.4674 Dd2
A = 39.478 Rr
9.8696 Dd
Ver las tablas de volúmenes y superficies de las cubiertas cilíndricas, y cabezas esféricas, elípticas, bridadas y abombadas que comienzan en la página 402.
235
EJEMPLOS
(Ver fórmulas de la página opuesta)
ESFERA
Dados:
Hallar:
Radio r = 6 pulg
Volumen V = 4.1888
o
V = 0.5236
Area
A = 4 7( r2
o
A =
7( d 2
r 3 = 4. 1888 x 216 = 904.78 pulgl
d 3 = 0.5236 x 1728 = 904.78 pulgl
= 4 x 3.1416 X 6 2 = 452.4 pulgZ
= 3.1416 x 12 2 = 452.4 pulgZ
SEGMENTO ESFERICO
Dados: Radio r = 6 pulg y m = 3 pulg
Hallar:
= 3.1416
Volumen V
= 3.1416
Area
m
x m2 (r - -3-)
=
3 <6-1> = 141.37 pulg 3
2
X
A= 27( xrxm = 2x3.1416x6x3 = 113.10pulgZ
ZONA ESFERICA
Dados: Radio r
8 pulg, C2 = 11.625 pulg y h = 3 pulg
3 X 11.6252
)
3 X 82
Hallar: Volumen V = 0.5236 x 3 x (
+
+ 32 = 248.74 pulg3
=
6 pulg, CI
=
4
Area
4
A = 6.2832 x 6 x 3 = 113.10 pulg 3
SUPERFICIE TORICA
Dados:
Hallar:
Radio
R = 6 pulg y r = 2 pulg
Volumen V = 19.739 R x r2 = 19.739 x 6 x 22 = 473.7 pulgl
Area
A
= 39.478 Rr = 39.478 x 6 x 2 = 473.7 pulg 3
236
PROBLEMAS GEOMETRICOS y CONSTRUCCIONES
LOCALIZACION DE PUNTOS EN UN CIRCULO
EJEMPLO
R = 5 pulg X = 3 pulg r::-::-~
Hallar Y = .../5 2 - 3 2 = .J25 - 9
= .ff6= 4 pulg
~~+j t-ei 1~
t
I
LONGITUD DE PLACA PARA EL CILINDRO
L - 11 X D
EJEMPLO
L = Longitud de
Diámetro interior = 24 pulg
placa
Espesor de la placa: 1 pulg
Longitud de la placa
D = Diámetro
medio
L = 25 x 3.1416 = 78.5398 pulg
PARA HALLAR EL RADIO DE UN ARCO DE CIRCULO
EJEMPLO
c = 6 pulg, M
Hallar R =
= 2 pulg
(612)'
+ 2>.-
=
.
3.25 pulg
2 x 2
o
~,
I '\L
~V
A"'-
I
PARA HALLAR EL CENTRO DE UN ARCO CIRCULAR
Cuando se conocen el radio R y la cuerda C, describa un arco
desde el punto A y desde el punto B con la longitud dada del radio. El punto de intersección Ode los dos arcos es el centro del
arco circular.
.-/8
i
PARA HALLAR EL CENTRO DE UN ARCO CIRCULAR
~t
~
¡
EJ"'.L
.1
*
I
lA
\L
Cuando se conocen la cuerda C y la longitud M, describa un arco desde el punto A y otro desde el punto B de ambos lados del
arco. Una los puntos de intersección con líneas rectas. El punto
de intersección O de las rectas es el centro del arco circular.
~8
CONSTRUCCION DE UN ARCO DE CIRCULO
Se conoce el radio, pero por su gran longitud resulta imposible
trazar el arco con un compás. Determine la longitud de la cuerda y la dimensión M. Trace una recta perpendicular en el
centro de la cuerda. Mida sobre esta recta la longitud M. Una
los puntos AD y BD. Bisegue las rectas AD y BD Y mida perI pendicularmente la longitud M/4. Al repetir este procedimien,to hasta la precisión deseada, M será en cada bisección cuatro
veces menor. Los vértices de los triángulos son los puntos del
arco circular.
237
PROBLEMAS GEOMETRICOS y CONSTRUCCIONES
A
PARA HALLAR EL FOCO DE UNA ELIPSE
Dados los ejes menor y mayor de la elipse, hallar los focos.
Describa un arco de radio a (la mitad del eje mayor) con
centro en B. Los puntos de intersecci6n del arco con el eje
mayor son los dos focos de la elipse.
CONSTRUCCION DE LA ELIPSE
Disponga un cord6n que pase por los puntos F¡, By F2 •
Trace la elipse con un lápiz que se mueve a lo largo de la
6rbita máxima del c6rdon, manteniendo tenso el cord6n.
CONSTRUCCION DE LA ELIPSE
Describa un círculo de diámetro igual al eje mayor de la
elipse, y con el mismo centro otro círculo de diámetro
igual al eje menor. Trace varios diámetros. Desde los puntos
de intersecci6n del círculo mayor trace perpendiculares al
eje mayor y desde los puntos de intersecci6n del círculo
menor trace paralelas al eje menor. Las intersecciones de
estas paralelas con las perpendiculares son puntos de la
curva eliptica.
PROPIEDADES DE LA CABEZA ELIPTlCA 2: 1
d = 0.8 D (aprox.)
R = 0.9 D (aprox.)
r = 0.173 D (aprox.)
Línea
tangente
La porci6n superior de la cabeza comprendida dentro del
diámetro d es un segmento esférico con desviaci6n despreciable.
LOCALIZACION DE PUNTOS EN UNA CABEZA
I X =VR2
i
- 4 Y2
y = VR2. X2
2
Nota: La curvatura de una cabeza eliptica es una elipse
perfecta en un lado solamente (interior o exterior). La
curva opuesta paralela es geométricamente indeterminada.
Para localizar puntos sobre esta curva, particularmente
en el caso de cabezas de pared gruesa, tiene que recurrirse
al trazo como única alternativa. Ver tablas de la página
285.
238
RESOLUCION DE TRIANGULOS RECTANGULOS
Se eonoeen
a, b
SE REQUIER;; EL LADO
O ANGULO (ENCERRADO
EN CIRCULO)
@~a
FORMULAS
tan A =..!..
b
b
a, b
/1~
b
tan B =a-
b
a. b
a. e
~a
@~a
~.
~a
a, e
e
=~
A
A, a
A, b
/'1
a
eós B =e-
a
~
b=~
b = a x eot A
a
e=-sen A
b
e =-eos A
A
(h)
eos 0.500 = 30°
Lado a - 6 pulg e - 12 pulg
6
Hallar ángulo B = - = 0.500
12
eos 0.500 = 60°
Hallar lado b = ~ = ~
= .,ff6 = 4 pulg
Hallar lado b = 6 x eot 25°
= 6 x 2.1445 = 12.867 pulg
Angulo A = 30°. lado a = 6 pulg
Hallar lado e
6
6
= - - = 12pulg
sen 30°
0.500
'Hallar lado a = 12.867 x tan 25°
= 12.867 x 0.4663 = 6 pulg
Angulo A = 30°, lado b = 12 pulg
12
b
=-Hallar lado e =
eos 30°
0.866
= 13.856 pulg
a=exsenA
Angulo A = 30°. lado e = 12 pulg
Hallar lado a = 12 x sen 30°
= 12 x 0.500 = 6 pulg
b = e x eos A
Angulo A = 30°, lado e = 12 pulg
Hallar lado b = 12 x eos 30°
12 x 0.866 = 10.392 pulg
A.L:1®
;/1
= 0.500
12
Angulo A = 25°, lado b = 12.867 pulg
a =- b x tan A
b
A, e
A, e
~
Lado a = 3 pulg e = 5 pulg
lb}
A~
A
Hallar ángulo A =
Angulo A = 25°. lado a = 6 pulg
A~a
A, b
Lado a = 3 pulg b = 4 pulg
Hallar lado e =~ = ~
.[25 = 5 pulg
Lado a = 6 pulg e = 12 pulg
a
senA=e
(l))
A. a
Lado a = 6 pulg b = 12.867 pulg
6
= 0.4663
12.867
tan 0.4663 = 25°
Lado a = 6 pulg b = 12.867 pulg
12.867
Hallar ángulo B = - 6 - = 2.1445
Hallar ángulo A =
tan 2.1445 = 65°
b
a, e
EJEMPLOS
239
TABLA DE LAS FUNCIONES
TRIGONOMETRICAS NATURALES
NOTA: EN LAS TABLAS TRIGONOMETRICAS SIGUIENTES, LAS FUNCIONES
PARA LOS ANGULaS COMPRENDIDOS ENTRE 45 Y90 GRADOS DEBEN
LEERSE DEL PIE DE LA PAGINA HACIA ARRIBA.
,..
240
FUNCIONES TRIGONOMETRICAS NATURALES
-
sen
-
tao
eot
eoeeo
HO
sen
COI
tao
I
eot
leo
eo88O
•
O .00000 1.0000 .00000 Infinite 1.0000 Inlinite .01745 .99985 .0174557.290 1.0001 57.299 60
1
2
3
4
.00029
.00058
.00087
.00116
5
6
7
8
S
.00145
.00174
.00204
.00233
.00262
.0000 .00029 3437.7
.0000 .00058 1718.9
.0000 .00087 1145.9
.0000 .00116 859.44
.0000
.0000
.0000
.0000
3437.7
1718.9
1145.9
859.44
.01774 .90984
.01803'.99984
.01832 .99983
.01861 .99983
.01775 56.350 .0001 56.359 59
.01804 55.441 .0001 55.450 58
.01833 54.561 .0002 54.570 57
.01862 53.708 .0~O2 53.718 56
.0002 52.891 55
.000252.090 54
.000251. 313 53
.0002ro.55852
.0002 49.826151
.00145
.00174
.00204
.00233
.00262
687.55
572.96
491.11
429.72
381.97
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
687.55
572.9C
491.11
429.72
381.97
.01891 .99982 .01891 52.882
.01920.99081.0192052.081
.OHJ49!. 9'J081[ .0194951. 303,
.01078'.99980 .019781&0.548
.02007 .99980 .02007 49.816
.00291 0.99999
.00320 .99999
.00349 .99999
.00378 .99999
14 .00407 .99999
.00291
.00320
.00319
.0037&
.00407
343.77
312.52
286.48
264.44
245.55
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
343.77
312.52
286.48
264.44
245.55
.02036
.02065
.02094
.02123
.02152
.99979
.99979
.99978
.99977
.99977
.02036 49.104 .000249.114 50
.02066 48.412
.02095 47.739 :ggg~ :U~gl:~
.02124 47.085 .0002 47 .096147
.02153 46.449 .0002 46.460 46
15
16
17
18
19
.00436
.00465
.00494
.00524
.00553
.99999
.99999
.99999
.99999
.99998
.00436
.00465
.00494
00524
.00553
229.18
214.86
202.22
190.98
180.93
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
229.18
214.86
202.22
190.99
180.93
.02181
.02210
.02240
.02269
.02298
.99976
.99975
.99975
.99974
.99974
.02182 45.829
.02211 45.226
.02240 44.638
.02269 44.066
.02298 43.508
.0002
.0002
.0002
.0002
.0003
45.840
45.237
44.650
44.077
43.520
45
20
21
22
23
24
.00582
.00611
.00640
.00669
.00698
.99998
.99998
.99998
.99098
.99997
.00582
.00611
.00640
.00669
.00698
171. 88
163.70
156.26
14'J.46
143.24
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
171.89
163 70
156.26
149.47
143.24
.02326
.02:lS6
.0238"
.02414
.02443
.99973 .02327 42.964
.99972 .02357 42.433
.99971 .02386 41.916
.99971 1.02415 41. 410
.99970 .02444 40.917
.0003
.0003
.0003
.0003
.0003
42.976
42.445
41. 928
41.423
40.930
40
39
38
37
36
25
26
27
28
29
.00727 .99997 .00727
.00756 .99997 .00756
.99997 .00785
. 814 .99997 .00814
.00843 .99996 .00844
.ggm
137.51
132.22
127.32
122.77
118.54
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
137.51
132.22
127.32
122.78
118.54
.02472
.02501
.02530
.02559
.02589
.99969
.99969
.99968
.99967
.99966
.02473 40.436
.02502 39.965
.02531 39.506
.02560 39.057
.02589 38.618
.0003 40.448
.0003 39.978
.0003 39.518
.0003 39.069
.0003 38.631
35
34
33
32
31
30
31
32
33
34
.00873
.00902
.00931
.00960
.00989
.99996
.99996
.99996
.99995
.99995
.00873
.00902
.00931
.00960
.00989
114.59
110.89
107.43
104.17
101.11
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
114.59
110.90
107.43
104.17
101.11
.02618
.02647
.02676
.02705
.02734
.99966
.99965
.99964
.99963
.99963
.02618 38.188
.02648 37.769
.02677 37.358
.02706 36.956
.02735'36.563
.0003
.0003
.0003
.0004
.0004
38.201
37.782
37.371
36.969
36.576
30
29
28
27
26
35
36
37
38
39
.01018
.01047
.01076
.01105
.01134
.99995
.119994
.99994
.99994
.99993
.01018
.01047
.01076
.01105
.OU34
98.218
95.489
92.908
90.463
88.143
.0000
.0000
.0000
.0001
.0001
98.2~ª .02763
95.495 .02792
92.9~~ .02821
.02850
~U~~ .02879
.99962
.99961
.99960
.99959
.99958
.02764 36.177
.02793 35.800
.02822 35.431
.02851 35.069
.02880 34.715
.0004
.0004
.0004
.0004
.0004
36.191
35.814
35.445
35.084
34.729
25
24
23
22
21
40
41
42
43
44
.01163
.01193
.01222
.01251
.01280
.99993
.99993
.99992
.99992
.99992
.01164
.01193
.01222
.01251
.01280
85.940
83.843
81. 847
79.943
78.126
.0001
.0001
.0001
.0001
.0001
85.94f
83.849
81.853
79.050
78.133
.99958
.99957
.99956
.99955
.99954
.02910 34.368
.02939 34.027
.02968 33.693
.02997 33.366
.03026 33.045
.0004
.0004
.0004
.0004
.0004
34.382
34.042
33.708
33.381
33.060
20
19
18
17
16
45
46
47
48
49
.01309
.01338
.01367
.01396
.OUa5
.99991
.99991
.99991
.99990
.99990
.01309
.01338
.01367
.01396
.01425
76.390
74.729
73.139
71.615
70.153
.0001
.0001
.0001
.0001
.0001
76.396 .03054 .99953
.99952
.99951
71. 622 .03141 .99951
70.160 .03170 .99950
.03055 32.730
.03084 32.421
.03113 32.118
.03143 31.820
.03172 31.528
.0005 32.745
.0005 32.437
.0005 32.134
.0005 31. 836
.0005 31. 544
15
14
13
12
50
51
52
53
54
.01454
.01483
.01,j12
.01.042
.01571
.99989 .01454
.99989 .01484
.99988 .01513
.99988.01.542
1
· 99988 .01571
68.750
67.402
66.105
64.838
63.657
.0001
.0001
.000\
.0001
.ooel
68.757
67.409
66.113
6l. 866
63.(j64
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243
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251
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252
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253
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254
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257
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261
FUNCIONES TRIGONOMETRICAS NATURALES
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.71954
.96288
.96344
.96400
.96456
.96513
1.0385
.0379
.0373
.0367
.0361
.3882
.3886
.3890
.3894
.3898
1.4417
.4413
.4408
.4404
.4400
5
4
3
2
1
60
.68200 .73135 .93251 1.0724 .3673 1.4663 .69466 .71934 .96569 1.0355 .3902 1.4395
O
51
33
32
31
25
24
23
22
21
15
14
13
12
11
10
9
8
7
6
--,
, -- - - - - -- - - -- - - - - -- - - -- - - -coe
sen
cot
tan
cosec
sec
cos
sen
cot
tan
cosec
sec
262
FUNCIONES TRIGONOMETRICAS NATURALES
.
.
cot
He
COMC
.96569
.96625
.96681
.96738
.96794
1.0355
.0349
.0343
.0337
.0331
1.3902
.3905
.3909
.3913
.3917
1.4395
.4391
.4387
.4382
.4378
.69654
.71833
.71813
.71792
.71772
.71762
.96850
.96907
.98963
.97020
.97076
1.0325
.0319
.0313
.0307
.0301
.3921
.3925
.3929
.3933
.3937
1.4374
.4370
.4365
.4361
.4357
55
64
53
52
61
.69675
.69696
.69716
.89737
.89768
.71732
.71711
.71691
.71671
.71660
.97133
.97189
.97246
.97302
.97:\59
1.0295
.0289
.0283
.0277
.0271
.3941
.3945
.3949
.3953
.3957
1.4352
.4348
.4344
.43311
.4335
50
411
48
47
46
.89779
.89800
.69821
.69841
.69862
.71630
.71610
.716811
.71569
.715411
.97416
.97472
.97529
.97586
.97643
1.0265
.3960
.3968
.3972
.3976
1.4331
.4327
.4322
.4318
.4314
45
.0253
.0247
.0241
.69883
.69904
.69925
.69945
.69966
.71529
.71508
.71488
.71468
.71447
.97700
.97756
.97813
.97870
.971127
1.0235
.0229
.0223
.0218
.0212
.3980
.31184
.3988
.3992
.3996
1.4310
.4305
.4301
.4297
.4292
40
311
38
37
.71427
.71406
.71386
.71366
.71345
.97984
.98041
.98098
.98155
.98212
1.0206
.0200
.0194
.0188
.0182
.4000
29
.69987
.70008
.70029
.700411
.70070
.4008
.4012
.4016
1.4288
.4284
.4280
.4276
.4271
35
34
33
32
31
30
31
32
33
34
.70091
.70112
.70132
.70153
.70174
.71325
.71305
.71284
.71264
.71243
.98270
.98327
.98384
.98441
.98499
1.0176
.0170
.0164
.0158
.0152
.4020
.4024
.4028
.4032
.4036
1.4267
.4263
.4259
.4254
.4250
30
211
28
27
26
35
36
37
38
39
.70194
.70215
.70236
.70257
.70277
.71223
.71203
.71182
.71162
.71141
.98556
.98613
.98671
.98728
.98786
1.0146
.0141
.0135
.0129
.0123
.4040
•.4044
.4048
.4052
.4056
1.4246
.4242
.4238
.4233
.4229
25
40
41
42
43
44
.70298
.70319
.70339
.70360
.70381
.71121
.71100
.71080
.71059
.71039
.98843
.98901
.989511
.99016
.99073
1.0117
.0111
.0105
.0099
.0093
.4060
1.4225
.4221
.4217
.4212
.4208
20
.4069
.4073
.4077
45
46
47
48
49
.70401
.70422
.70443
.70463
.70484
.710111
.70998
.70977
36
.99131
.99189
.99246
.99304
.99362
1.0088
.0082
.0076
.0070
.0064
.4081
.4085
.4089
.4093
.4097
1.4204
.4200
.4196
.4192
.41"88
14
13
12
11
50
51
52
53
54
.70505
.70525
.70546
.70566
.70587
.70916
.70895
.70875
.70854
.70834
.99420
.99478
.99536
.99593
.99651
1.0058
.0052
.0047
.0041
.0035
.4101
.4105
.4109
.4113
.4117
1.4183
.4179
.4175
.4171
.4167
10
9
8
7
6
65
57
58
511
.70608
.70628
.70649
.70669
.70690
.70813
.70793
.70772
.70752
.70731
.99709
.99767
.99826
.99884
.99942
1.002\1
.0023
.0017
.0012
.0006
.4122
.4126
.4130
.4134
.4138
1.4163
.4159
.4164
.4150
.4146
5
4
3
2
1
60
.70711
.70711
1.00000
1.0000
.4142
1.4142
O
•
cae
sen
cot
t:ln
tan
sen
cae
1
2
3
4
.69466
.69487
.69508
.69528
.69549
.71934
.71914
.71893
.71873
.71853
5
6
7
8
9
.89570
.69591
.69612
.69633
10
11
12
13
14
15
16
17
18
111
O
20
21
22
23
24
25
26
27
28
56
~
.~57
.
.025\1
.3964
.4004
.4065
cosed
eec
--60
69
68
57
66
44
43
42
41
36
24
23
22
21
19
18
17
16
15
.
264
TAMAÑO OPTIMO DEL RECIPIENTE*
Para construir un recipiente de cierta capacidad con el minimo de material, debe determinarse
la relación correcta de la longitud al diámetro.
La relación óptima de la longitud al diámetro puede hallarse mediante el procedimiento siguiente: (La presión se considera limitada a 1000 Ib/pulgZ y se suponen cabezas elipsoidales)
p
F = - - , en donde
eSE
P = Presión de diseño, Ib/pulg2
= Margen por corrosión, pulg
S = Valor de esfuerzo del material, Ib/pulg2
E = Eficiencia de la junta
e
Entrar a la gráfica de la página opuesta, a la izquierda con la capacidad deseada del recipiente. Recorrer
horizontalmente hasta la línea que representa el valor de F. A partir de la intersección, avanzar verticalmente y lea el valor de D.
Longitud del recipiente =
4V
- - 2- ,
nD
en donde V = Volumen del recipiente, pies3
D = Diám. interior del recipiente, pies
EJEMPLO
Datos de diseño:
P = 100 Ib/pulg2 , V = 1000 pies3 ,S = 16000 Ib/pulg2 , E = 0.80,
e
= 0.0625 pulg
Hallar el diámetro y la longitud óptimos.
100
0.0625 x 16 000 x 0.8
F = -c----:-::-~-c:-::- = 0.125 pulg- I
De la gráfica, D = 5.6 pies, es decir, 5 pies 6 pulgadas.
Longitud =
4 x 1 000
3.14 X 5.5 2 = 42.1, es decir, 42 pies 1 pulg .
• TOMADO DE: "Nomographs Gives Oplimum Vessel Sile," por K. Abakians. publicado originalmeme en HYDRO·
CARBON PROCESSING, Copyrighl por Gulf Publishing Compan}" HOllslon. Material usado con ¡¡mOrilación.
265
100.000
80.000
1/
1/
60.~00
/".
50.000
40.000
...... "
.10.000
20.000
0.000
X.OOO
:l
6.000
5.000
4.000
.1.000
:i
2.000
..,
l.
'c.
c:
.!!
a.
'ü
e
..,a;
.
c:
E
:>
'O
>
..
1.000
XOO
600
500
400
.100
200
100
XO
60
/
SO
40
.10
/
/
20
10
'/
U
3
4
S
6
8
910
1S
20
Diámetro del recipiente, O pies.
GRAFICA PARA DETERMINAR EL TAMAÑO OPTlMO DEL
RECIPIENTE
(Ver página opuesta para la explicación)
<
j
....
266
ANILLOS PLANOS FORMADOS POR SECTORES
Si se fabrican los anillos planos para la base, los atiesadores, etc., dividiendo el anillo en un número de sectores, se requerirá menos placa.
DE UNA
PIEZA
Como los sectores tienen que soldarse entre si, si aumenta el número de sectores tendrá que utilizarse mayor
cantidad de soldadura.
El costo de la soldadura debe equilibrarse con el ahorro
en el costo de la placa.
2
SECTORES
3
SECTORES
0.707 O
D = Diámetro exterior del anillo.
d = Diámetro interior del anillo.
DETERMINACION DEL TAMAÑO REQUERIDO
DE PLACA
~
SECTORES
Ji
6
SECTORES
~
La gráfica de la página opuesta indica el área total de
placa que se requiere cuando se va a dividir un anillo en
sectores. Esta área se expresa como un porcentaje del
cuadrado que se necesita para cortar el anillo de una
pieza. Las cifras de la izquierda de esta página indican el
ancho de la placa que se requiere al utilizarse diferente
número de sectores.
4
1. Determine D/d y OZ (el área de la placa cuadrada
que se requeriría para cortar el anillo de una pieza)
2. Lea en la gráfica (página opuesta) el porcentaje del
área requerida cuando se c1ivide el anillo en el número deseado de sectores
3. Determine el área requerida de placa
4. Divida el área entre el ancho requerido de placa que
se índica a la izquierda de esta página para obtener la
longitud de la placa
0,3830
8
SECTORES
5. Agregue un margen (máx. I pulgada) por corte a
soplete entre sectores y en las orillas de la placa
Ver ejemplo en la página opuesta.
ANCHO DE PLACA QUE SE REQUIERE
PARA LOS ANILLOS FORMADOS POR
SECTORES
267
ANILLOS PLANOS FORMADOS POR SECTORES (Cont.)
100 r - - - - , - - - - r - - - - , - - - - - - - , r - - - - - , - - - - - - ,
r-~:_~~~_..±---==r--+--.¡....;¡;¡;¡;;;___l1¡4.
40 ~-~~~~d_--=+~-+--...¡..---l13
OI.-._ _--'-
2
I.-._ _- ' -
L...-_ _...l..._ _......J
3
7
8
EJEMPLO
Determinar el tamaño de placa necesario para un anillo de 168 pulg de D.E. y 120
pulg de 0.1., formado por 6 sectores.
1. D/d
=
1.4; D 2
= 28,224 pulg 2
2. De la gráfica superior, el área requerida de placa es igual al 50070 del área que
se requerirla para cortar el anillo de una pieza.
3. Area requerida 28.224 X 0.50 = 14.112 pulgZ
4. Divida el área entre el ancho de placa requerido (página opuesta). Ancho =
0.5 x 168 = 84 14.112/84 = 167.9 pulgadas, que es la longitud de placa.
5. Agregue el margen por corte a soplete.
169"
-1
268
Tronco de CONO CONCENTRICO
Datos:
D = Diámetro de la base mayor.
DI = Diámetro de la base menor.
H = Altura del tronco.
Determinar la placa requerida
b
Placa requerida
r
b
o
D- DI
2
tan a
e =_r_l_
sen a
b
= 11'
R
=
Cubierta para tanque cónico
r-
R
~
I
r
O
R =_r_
cos)
(3 = ~
x 360
Placa requerida
e +e
269
Tronco de CONO CONCENTRICO
Fabricado a partir de dos o más placas
Dados:
D = Diámetro medio en la base mayor.
D1 = Diámetro medio de la base menor.
H = Altura del tronco del cono.
n = Número de placas (sectores)
Determinar la placa que se necesita.
D-D¡
b
2
tan
Q{
=
Hb
~b2 + H2
c
D
D¡/2
Elevación
R = c+e
sen a
D X 7t: X 57.296
2Rn
R X sen)- + W'
R X tan" + 1"
e x sen d"
e x cos ;)'
-!L
e
""=
I
x
y
Z
V
Ancho de la placa requerida = R - V + 1"
Longitud de placa requerida si se forma el
tronco de cono a partir de:
Un sector de la placa
Longitud
x z
112 tipo __++-1o
..c::
u
e
~
Placa necesaria
X
2
3
4
6
placas:
placas:
placas:
placas:
2X
2X
2X
2X
+
+
+
+
Y + Z
2Y + 2Z
3Y + 3Z
5Y + 5Z
270
Tronco de CONO EXCENTRICO
Determinación de la placa necesaria por trazo y por cálculo
Mitad de la placa ___
Simétrico con respecto a
esta línea
'-
TRAZO
l. Trace la vista lateral y la mitad de
la vista inferior del cono.
2. Divida en partes iguales el circulo
de la base y el circulo superior.
3. Describa arcos desde los puntos
2',3 1,4', etc., con centro en 1 1•
4. Desde los puntos 1°, 2°, 3°, etc.,
trace arcos con centro en O.
5. Comenzando desde un punto del
arco l' (marcado 1) mida el espaciamiento del círculo de la base del
cono e interseque al arco 2°. A
partir de este punto marcado 2,
mida de nuevo un espacio intersecando al arco 3°, etc. Los puntos
o intersecciones son puntos situados sobre la curvatura de la
placa en la parte inferior del cono.
6. Para determinar la curvatura de la
placa en la parte superior del cono, repita los pasos 4 y 5, pero mida sobre los arcos trazados con
centro en Olos espacios del circulo
superior.
Vista lateral
del cono
4'
Fig, A
o
CALCULO
Para hallar la curvatura de la placa por cálculo, deberán determinarse las distancias l' - 2', l' - 3 1,
etc., y O - JI , O - 21 , etc.
La figura B muestra como ejemplo solamente el cálculo de O- 41 (marcada S3 )
Si el círculo inferior se divide en 12 espacios iguales,
C3 = 2R x sen 45 °
8 3 =VH2 +
e;
En estas fórmulas, R designa el radio medio del
circulo de la base.
Fig. B
Ver el ejemplo.
271
Tronco de CONO EXCENTRICO
EJEMPLO
Datos:
Diámetro medio de la base mayor, D = 36 pulg
Diámetro medio de la base menor, DI = 24 pulg
~
'"
~
P:'::..::
~l~ u_. DmnruM' m
Mitad de la placa requerida
J'
Tan a =
0-01
O =
2. H = 'iii'ñ"'a
H1
36-24
= 2 4 = 0.500 = 26 0 .34'
36 =
o:soo
72 pulg H2
= H-H1 =
72-24 = 48 pulg
3. Divida el círculo de la base en 12 partes iguales.
4. Trace las cuerdas Cl' C2 ' C3 ' etc., a los puntos de división.
5. Calcule las longitudes de las cuerdas Ch C2 , C3 , etc., usando el factor C de la tabla "Segmen.
tos de círculo para radio = 1", en la página 282.
etc.
6. Calcule las longitudes de Sh Sz, etc., y
Sr, sr,
En la parte superior
En la base
Factor e por radio
medio = Cuerdas,
Ch C2 , ••• pulg
30 0
C1 =
9.317'
S 1,2... pies-pulg
SI =
=
18.000'
C3 =
25.452"
S3
31.176"
S4
34.776'
Ss=
C2
C4
=
Cs =
Factor e por radio
medio = Cuerdas,
CI' C2 ' ... pulg
=
=
%
=
C2 =
C3 =
16.968"
7/
C4 =
20.784"
6'· O
%
6'·4
6' - 6
16
6'·710/16
C1
Cs
=
6.212'
12.000"
VH 22
+ c'21,2 =
...
*s 1,2. '.' .
ples-p~lg
Sí = 4'· O %
Si = 4'· 1 Y:!
-+----=r------1
23.184'
"
272
TUBO DOBLADO Y UNIDO A INGLETE
La longitud de un tubo doblado a cualquier forma es igual a
la longitud medida sobre el eje del tubo. Ejemplo: (El tubo
doblado como se ilustra)
Dados: R = 8pulg, R1 = 6pulg,a= 72°, {3= 36°,/= 2pulg.
Hallar la longitud del tubo, L.
L
= R 1rx
....!!- + Rl
1110
11"
A180
+
= 8 x 3.14 x.1L.. + 6 x 3.14 x
180
= 25.13
36
180
+2
x 0.40 + 18.85 x 0.20 + 2 = 15.82 pulg
Longitud de tubo requerida para un serpentin
L
=V(n x D x 11" )2 + H 2
EJEMPLO
En donde
n = Número de vueltas
L = Longitud de tubo requerida
Dados: D = 10 pulg, H = 24 pulg, n = 12
L
=V (12 x 10 x 3.14)2 + 24 2
=
378 pulg
Longitud de tubo requerida para un enrollamiento en espiral
2
L
r 11"
=-d + c
(Aproximación)
En donde
c = Holgura entre vueltas de tubo.
d = Diámetro exterior del tubo.
L = Longitud de tubo requerida.
EJEMPLO
Dados: r = 10 pulg, d = 2.375 pulg, c = 1 pulg
1()2 x 3.14
L = 2.375 + I = 93.08 pulg
Codo formado a inglete
Para hallar el ángulo de corte para cualquier codo, divida
el número total de grados del codo entre el doble del número de cortes.
EJEMPLOS
3 cortes x 2 = 6
90° : 6 = 15°
2 cortes x 2 = 4
90° : 4 = 22 V, °
2 cortes x 2 = 4
120° : 4 = 30°
La longitud de tubo requerida para formar cualesquiera
formas por inglete es la suma de las longitudes de las secciones de tubo medidas sobre el eje.
273
INTERSECCION DE UN
PLANO CON UN CILINDRO
Cuando el plano de intersección no es
perpendicular al eje del cilindro, la
intersección es una elipse.
CONSTRUCCION DE LA ELIPSE DE
INTERSECCION
Divida la circunferencia del cilindro
en partes iguales y trace una línea en
cada punto de división. El eje mayor
de la elipse es la distancia más larga
entre los puntos de intersección, y el
eje menor es el diámetro del cilindro.
Los puntos de la elipse pueden determinarse usando las cuerdas del cilindro
espaciadas por proyección como se ilustra, ° por cálculo como se indica abajo.
Por este método pueden trazarse artesas inclinadas, mamparas, tubos de
bajada, etc. Deben tomarse también
en consideración el espesor de la placa y la holgura requerida.
DESARROLLO
La longitud H es igual a la circunferencia del cilindro. Divida esta línea
en el mismo número de partes iguales
que la circunferencia del cilindro.
Trace una recta por cada división,
perpendicular a dicha línea. Determine la longitud de cada recta como se
ilustra o por cálculo. Uniendo los
puntos extremos de las rectas puede
obtenerse la línea extendida de la intersección y utilizarse para el corte de
un patrón para la formación del tubo, etc.
EJEMPLO
Para calcular la longitud de las rectas, se divide la circunferencia del cilindro en 16 partes iguales.
El ángulo de una sección = 22 V2 grados.
El ángulo entre el plano de intersección con el eje del cilindro = 40 grados.
2
h) =-J¡r2 - c )
1)
12
L
h 2 -'
~
-vr-ei etc .
cJ
(a 4 -aJ)cos400
(a 4 - a 2 ) eos 40°
=
e2 =
c)
etc.
=
a1 =
r X cos 22-1/2°
r X cos 45°
r x sen 22-1/2°
h)
sen 40°
a
=
2
h2
sen 400
etc.
274
INTERSECCION DE CILINDROS
de igual diámetro y ángulo de intersección de 90°
I
I
I
!
/'
-f---¿I-,,",
1------
I "'
-+\.
t-
'I"'
I
i"o...
I
/1
I
c
l
"-
T
i
~
/'
/
~ c31 C4
-
l'.
17
--
1./
"'-
./
!
I
......
-
-
I
V40F
112
OF
1/4 OF
LINEA DE INTERSECCION
r
Divida la circunferencia de los cilindros en
partes iguales y trace una línea recta en cada
punto de división. Los puntos de intersección
de las rectas trazadas determinan la línea de
intersección.
,/
J
/
/
«
u
z
'"' \. \
w
w
u..
z
:::>
a:
~
c~
U
C2
Cl /
a:
u
/
~
-----
c2'\
C3 \
DESARROLLO DE PATRONES
Trace líneas rectas de igual longitud hacia la
circunferencia de los cilindros. Divida las líneas en el mismo número de partes iguales
que la circunferencia de los cilindros. Trace
una recta por cada división, perpendicular a
estas líneas. Determine la longitud de cada
recta por proyección o por cálculo. (Ver
ejemplo a continuación). Uniendo los puntos
extremos de las rectas puede desarrollarse la
curva de longitud real de la intersección.
C4
~
~
~
'r
,
llL
-- f-
EJEMPLO
Para el cálculo de la longitud de las rectas, si
se divide la circunferencia de los cilindros en
16 partes iguales, ex = 22 1hO.
cI
c2
c3
c4
=
=
=
=
r sen ex
r sen 2 ex
r cos ex
r
275
INTERSECCION DE CILINDROS
de dhimetros desiguales y aingulo de intersección de 90°
I
!
I
I
-e-.+.
/'
/'
i --
--
_ _ _ _o
V,
1'..
~
i
'\
r-..~ e2
rJ1
I
1'..
,/
eb
a
~
a
IJ
-----e-
1/
be
3-
1.
~
4~\
~ ed~~I
l.
.1
LINEA DE INTER8ECCION
Divida la circunferencia del cilindro pequeño
en tantas partes iguales como sea necesario
para obtener la exactitud deseada. Trace una
recta en cada punto de divisi6n. Proyecte las
distancias CI' C2' etc., a la circunferencia del
círculo mayor y trace rectas en cada punto.
Los puntos de intersecci6n de las rectas de los
cilindros mayor y menor determinan la curva
de intersecci6n.
DESARROLLO DE PATRONES
_+i .
---L.-:.L.....L-L
Trace una línea recta de igual longitud a la
circunferencia de los cilindros. Divida la línea
trazada para el cilindro menor en el mismo
número de partes iguales que la circunferencia del cilindro menor. Trace una recta por
cada divisi6n perpendicular a la línea. Determine la longitud de las dichas rectas por proyecci6n o cálculo. (Ver el ejemplo que sigue).
Uniendo los extremos de las rectas puede desarrollarse la curva de la intersecci6n a su
longitud real.
La curvatura de la oquedad del cilindro
mayor se determina por la longitud de las rectas Ch ~, etc., espaciándolas a las distancias
a, b, e, etc., que son las longitudes de los arcos sobre la vista parcial del cilindro grande.
EJEMPLO
Para el cálculo de la longitud de las generatrices, dividiendo la circunferencia del cilindro
en 12 partes iguales, ex = 30°.
cl
=r
sen 300
c 2 = r cos 300 c 3 = r
=VR2 - ¡
12 =VR2 - c 2
11
C
2
276
INTERSECCION DE CILINDROS
cuyos ejes no se intersecan
a
bcdef
LINEA DE INTERSECCION
Divida la circunferencia del cilindro
ramal en ambas proyecciones en tantas partes iguales como sea necesario
para la exactitud que se presenta.
Trace una recta en cada punto de divisi6n. Los puntos de intersecci6n de
las rectas correspondientes determinan la línea de intersecci6n.
DESARROLLO DEL PATRON
I
I
/
«
/
U
zw
/
a:
./
w
u..
1t'...
Z
:::l
U
12"
13
4
IS
le
a:
U
'\.
\
\
I
Trace una recta de igual longitud que
la circunferencia del cilindro ramal y
divídala en el mismo número de partes iguales que la circunferencia.
Trace una recta por cada divisi6n
perpendicular a la recta. Determine
la longitud de dichas rectas por proyecci6n o por cálculo. (Ver ejemplo
siguiente). Uniendo los puntos extremos de las rectas puede desarrollarse
la curva de la intersecci6n a su longitud real.
La curvatura del cilindro principal se
determina por la longitud de las rectas trazadas CI' C2' etc., espaciándolas
a las distancias a, b, c, etc., que son las
longitudes de los arcos sobre el cilindro principal (ver elevaci6n).
EJEMPLO
Para calcular las longitudes de las
rectas, divida la circunferencia del cilindro en 12 partes iguales, ex = 30°
Cl
= r sen 30°
=r
c3 = r
c2
cos 30°
/1 =
/2
VR2 - (r + C2)2
=v
R2_(r + Cl )2
/3=V R2 - r2
/4-=
VR2_(r _c,)2
/5=
VR2 -(r-c 2)2
277
INTERSECCION DE UN CONO Y UN CILINDRO
LINEA DE INTERSECCION
Divida la circunferencia del cilindro
en ambas proyecciones en tantas partes iguales como sea necesario para
obtener la exactitud deseada. Trace
una recta en cada punto de división.
Trace círculos sobre la proyección en
planta con radios rlo rz. etc. La línea
de intersección sobre la planta se determina con los puntos de intersección
de las rectas trazadas y los círculos
correspondientes. Proyecte estos
puntos a la elevación. Los puntos de
intersección de las líneas proyectantes
y las rectas determinarán la línea de
intersección en la elevación. La curvatura extendida en el hueco del cono
debe determinarse por las longitudes
de los arcos az. a3. etc.• trasladadas
desde la proyección en planta o calculadas como se indica en el ejemplo siguiente. La separación de los arcos
a2' a3' etc., puede obtenerse como se
ilustra. o bien puede calcularse. (Ver
ejemplo siguiente.)
DESARROLLO DE UN PATRON
Trace una recta de longitud igual a la
de la circunferencia del cilindro y divídala en el mismo número de partes
iguales que la circunferencia. Trace
una recta por cada punto de división.
perpendicular a la recta. Determine la
longitud de las rectas trazadas por
proyección o por cálculo de las longitudes de 11, 12• etc. (Ver el ejemplo.)
«
Ü
zw
ex:
w
EJEMPLO
Para calcular las longitudes de las
rectas trazadas,
u.
z
:::>
u
ex:
Ü
G;=rsena
radio. ~ = ~ tan {3
arco a 6 = 2R 6
1
6 =
v'R~
- c¿
1f
X~
etc.
278
INTERSECCION DE UN CILINDRO Y UNA ESFERA
lI:t
1Ht-++t----t---'T«
Ü
zw
a:
w
u.
Z
::l
U
a:
Ü
LINEA DE INTERSECCION
Divida el diámetro del cilindro en espacios iguales. Los planos horizontales que pasan por los
puntos de división cortan los elementos del cilindro y los circulos de la esfera. La intersección de
los elementos del cilindro con los círculos correspondientes son puntos de la curvatura de la intersección.
DESARROLLO DEL CILINDRO
Trace una recta de igual longitud que la circunferencia del cilindro y divídala en el mismo número
de partes iguales que el cilindro. La separación de
los puntos de división se determina por la longitud de los arcos del cilindro. Trace una línea recta por cada punto de división, perpendicular a
la recta anterior. Determine las longitudes de las
rectas trazadas por proyección o por cálculo de
las longitudes de 11, 12 , etc.
Tubo en cabeza elipsoidal 2:1
La porción central de la cabeza es aproximadamente un segmento esférico de radio igual a 0.9
veces el diámetro de la misma. Cuando el tubo
está comprendido dentro de un limite de 0.8 veces
el diámetro de la cabeza, la linea de intersección
EJEMPLO
y el desarrollo del cilindro pueden determinarse
Para calcular las longitudes de las en la forma antes descrita.
rectas trazadas, calcule las distancias
XI' X2' etc.• si se conoce XI; X2 = XI +
Tubo en cabeza bridada y alabeada
r x sen a, etc.
En forma semejante, la porción central de la ca/1 =
VR:- x~,
R 1 = VR2 -
y:.
etc.
etc.
beza comprendida dentro de las curvaturas externas es un segmento esférico de radio igual al
de la parte álabeada.
-279
PIEZAS DE TRANSICION
para unir formas ciiindricas y rectangulares
DESARROLLO
Divida el circulo en partes iguales y trace una recta en cada punto de división.
D..-_ _--l,......_ _--.'
Determine la longitud de cada recta
por triangulación o por cálculo. Las
rectas son la hipotenusa de los triángulos, uno de cuyos lados es A-l A-2' ,
A-3 / , ete., y el otro es la altura de la
pieza de transición.
I ,
Inicie el desarrollo de la línea loS y trace el triángulo rectángulo 1-S-A, cuya
base SA sea igual a la mitad del lado
AD y cuya hipotenusa A-l se encuentra
por triangulación o cálculo. Determine
los puntos 1, 2, 3, etc. Las longitudes
de 1-2, 2-3, 3-4, etc., pueden tomarse
como iguales a la cuerda de las divisiones del circulo superior si son lo suficientemente pequeñas para la exactitud
deseada. Describa un arco con 1 como
centro y la cuerda de las divisiones como radio. Con A como centro y A-2
como radio trace el arco en 2. La intersección de estos arcos da el punto 2.
Los puntos 3, 4, etc., de la curva se determinan en forma semejante.
A-3'
A-2'
A-4'
A
'-="=------1
EJEMPLO
Para calcular las longitudes de las rectas
c = r X cos a.
s
D
d = r X sen
IX
e=b-c
f=a-d
g = Vf2 + e 2
k =Vgr-2-+-h-2
LONGITUDES DE LAS GENERATRICES
En la forma antes descrita puede hallarse el desarrollo para las piezas de
transición cuando:
l. un extremo es cuadrado
2. uno o ambos lados del rectángulo son iguales al diámetro del
circulo
3. los planos circular y rectangular
son excéntricos
4. los planos circular y rectangular
no son paralelos
280
PIEZAS DE TRANSICION
para unir formas cilindricas y rectangulares
DESARROLLO
Divida el círculo en partes iguales y trace una recta por cada punto de división.
A-1
3
Determine la longitud de cada elemento por triangulación o por cálculo. Las
rectas trazadas son las hipotenusas de
los triángulos, uno de cuyos catetos es
A-l', A-2'. A-3'. etc., y el otro la altura de la pieza de transición.
Inicie el desarrollo de la línea 1-S y trace el triángulo rectángulo loS-A, cuya
base SA sea igual a la mitad del lado
AD y cuya hipotenusa A-l se determine por triangulación o por cálculo.
Determine los puntos 1, 2, 3, etc. Las
longitudes de 1-2, 2-3, 3-4, etc., pueden tomarse como iguales a la cuerda
de las divisiones del círculo superior si
son lo suficientemente pequeñas para
obtener la exactitud deseada. Describa
un arco con 1 como centro y la cuerda
de las divisiones como radio. Con A
como centro y A-2 como radio trace el
arco en 2. La intersección de estos arcos da el punto 2. Los puntos 3, 4, etc.,
de la curva se determinan en forma semejante.
EJEMPLO
2
Para calcular las longitudes de las rectas
trazadas
d =r X sen C(
c =r X cos ex
e = V(b-d)2+(c-a)2
k
= Ve2+h2
En la forma antes descrita puede encontrarse el desarrollo de las piezas de
transición cuando:
l. un extremo es cuadrado
2. uno o ambos lados del rectángulo son iguales al diámetro del
círculo
3. los planos circular y rectangular
son excéntricos
4. los planos circular y rectangular
no son paralelos
281
DIVISION DE CIRCULOS EN PARTES IGUALES
~c
+
El mejor método para dividir un círculo en partes iguales
es determinar la longitud de la cuerda de una parte y medir esta longitud con el compás de puntas sobre la circunferencia. La longitud de la cuerda, C = diámetro del
círculo X c, siendo c un factor cuyo valor se da en la tabla
de esta página.
EJEMPLO:
Se requiere dividir un círculo de 20 pulgadas de diámetro en 8 espacios iguales. De la
tabla, c para 8 espacios iguales: 0.38268
C = Diámetro
X
0.38268 = 20
X
0.38268 = 7.6536 pulgadas
Para hallar la longitud de las cuerdas para cualquier número de espacios deseados que
no aparezca en la tabla:
180
C = Diámetro x sen
número de espacios
EJEMPLO:
Se requiere dividir un círculo de 100 pulgadas de diámetro en 120 partes iguales.
180
C= 100 x sen 120 = 100 x sen 1°30' = 100 x 0.0262 = 2.62 pulgadas
No. de
espacios
e
No. de
espacios
e
No. de
espacios
e
No. de
espacios
1
2
3
4
0,00000
1,00000
0,86603
0,70711
26
27
28
29
0,12054
0,11609
0,11196
0,10812
51
52
63
54:
0,06153
0,06038
0,06924
0,06814
76
77
78
79
0,04132
0,04079
0,04027
0,03976
6
6
7
8
0,58779
0,50000
0,43388
0,38268
30
31
32
33
0,10453
0,10117
0,09802
0,09506
55
66
57
68
0,05709
0,05607
0,06609
0,05414
80
81
82
83
0,03926
0,03878
0,03830
0,03784
9
10
12
0,34202
0,30902
0,28173
0,26882
34
35
36
37
0,09227
0,08964
0,08716
0,08481
69
60
61
62
0,05322
0,05234
0,06148
0,05065
84:
85
86
87
0,03739
0,03695
0,03652
0,03610
13
14
15
16
0,23932
0,22252
0,20791
0,19509
38
39
40
41
0,08258
0,08047
0,07846
0,07655
63
64
65
66
0,04985
0,04907
0,04831
0,04758
88
89
90
91
0,03569
0,03529
0,03490
0,03452
17
18
19
20
0,18375
0,17365
0,16460
0,15643
42
43
44
45
0,07473
0,07300
0,07134
0,06976
67
68
69
70
0,04687
0,04618
0,04551
0,04487
92
93
94
95
0,03414:
0,03377
0,03341
0,03306
21
22
23
24
25
0,14904
0,14232
0,13617
0,13053
0,12533
46
47
48
49
50
0,06824
0,06679
0,06540
0,06407
0,06279
71
72
73
74
75
0,04423
0,04362
0,04302
0,04244
0,04188
96
97
98
99
100
0,03272
0,03238
0,03205
0,03173
0,03141
11
e
282
1
VN
I~
e
.......
8
8
Grad.
/~
t3Óio
Area
I
h
e
del segmento
A
1
~
3
4
S
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
"23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
0.017
0.034
0.05~
0.069
0.087
0.104
0.122
0.139
0.157
0.174
0.191
0.209
0.226
0.244
0.261
0.27'1
0.296
0.314
0.331
0.349
0.366
0.383
0.401
0.418
0.436
0.453
0.471
0.488,
0.506
0.523
0.541
0.55~
0.575
0.593
0.610
0.628
0.645
0.663
0.680
0.698
0.715
O.73J
0.750
0.767
0.785
0.803
0.820
0.838
0.855
0.873
0.890
0.908
0.925
0.942
0.960
0.977
0.995
1.012
1.030
1.047
0.0000
0.0001
0.0003
0.0006
0.0009
0.0013
0.0018
0.0024
0.0030
0.003R
0.0046
00054
0.0064
0.0074
0.0085
0.0097
0.0110
0.0123
0.0137
0.0151
0.0167
0.0183
0.0200
0.0218
0.0237
0.0256
0.0276
0.0297
0.0318
0.0340
0.0363
0.0387
0.0411
0.0436
0.0462
0.0489
0.0516
0.0544
0.0573
0.0603
0.0633
0.0664
0.0695
0.0728
0.0761
0.0795
0.0829
0.0865
0.0900
0.0937
0.0974
0.1012
0.1051
0.1090
0.1130
0.1171
0.1212
0.1254
0.1296
0.1340
0.017
0.034
0.052
0.069
0.087
0.104
0.122
0.139
0.156
0.174
0.191
0.209
0.226
0.243
0.261
0.27M
0.295
0.312
0.330
0.347
0.364
0.381
0.398
0.415
0.432
0.449
0.466
0.483
0.500.
0.517
0.534
0.551
0.568
0.584
0.601
0.618
0.634
0.651
0.667
0.684
0.700
0.716
0.733
0.749
0.765
0.781
0.797
0.813
0.829
0.845
0.861
0.877
0.892
0.908
0.923
0.939
0.954
0.970
0.985
1.000
U.llOOl
O.()()()(
0.0000
0.0000
0.0000
0.0001
0.0001
0.0002
0.0003
0.0004
0.0005
0.0007
0.0009
0.0012
0.0014
0.0018
0.0021
0.0025
0.0030
0.0035
0.0040
0.0046
0.0053
0.0060
0.0068·
0.0077
0.0086
0.0096
0.0106
0.0118
0.0130
0.0142'
0.0156
0.0171
0.0186
0.0202
0.0219
0.0237
0.0256
0.0276
0.0297
0.0319
0.0342
0.0366
0.0391
0.0417
0.0444
0.0473
0.0502
0.0533
0.0564
0.0597
0.0631
0.0667
0.0703
0.0741
0.0780
0.0821
0.0862
0.0905
SEGMENTOS DE CIRCULO PARA RADIO = 1
Longitud de arco, altura del segmento, longitud de la
cuerda y área del segmento para ángulos de 1 a 180 grados
y radio = l. Para otros radios, multiplique los valores de
l. h Yc de la tabla por el radio dado r, y los valores para las
áreas por r 2 , el cuadrado del radio.
8 ,
Area
I
h
e
Gra!l'j
61 1.065
1.082
63 1.100
64 1.117
65 1.134
66 1.152
67 1.169
68 1.187
69 1.204
70 1.22~
71 1.239
7' 1.257
73 1.274
74 1.291
75 1.309
76 1.326
77 1.344
78 1.361
79 1.379
80 1.396
81 1.414
82 1.431
83 1.449
84 1.466
85 1.483
86 1.501
87 1.518
88 1.536
89 1.553
90 1.57J
91 1.588
92 1.606
93 1.623
94 1.641
95 1.658
96 1.675
97 1.693
98 1.710
99 1.728
100 1.745
101 1.763
102 1.780
103 1.798
104 1.815
105 1.833
106 1.850
107 1.867
108 1.885
109 1.902
110 1.920
111 1.937
112 1.955
113 1.972
114 1.990
115 2.007
116 2.025
117 2.042
118 2.059
119 2.077
12012.094
6~
del seg-
fJ
mento
Grad.
Area
I
h
e
A
0.1384
0.1428
0.1474
0.1520
0.1566
0.1613
0.1661
0.1710
0.175-'l
0.1808
0.1859
0.1910
0.1961
0.2014
0.2066
0.2120
0.2174
0.2229
0.2284
0.2340
0.2396
0.2453
0.2510
0.2569
0.2627
0.2686
0.2746
0.2807
0.2867
0.2929
0.2991
0.3053
0.3116
0.3180
0.3244
0.3309
0.3374
0.3439
0.3506
0.3572
0.3639
0.3707
0.3775
0.3843
0.3912
0.3982
0.4052
0.4122
0.4193
0.4264
0.4336
0.4408
0.4481
0.4554
0.4627
0.4701
0.4775
0.4850
0.4925
0.5000
1.015
1.030
1.045
1.060
1.075
1.089
1.104
1.118
1.133
1.147
1.161
1.176
1.1'10
1.204
1.217
1.231
1.245
1.25'1
1.272
1.286
1.299
1.312
1.325
1.338
1.351
1.364
1.377
1.389
1.402
1.414
1.426
1.439
1.451
1.463
1.475
1.486
1.498
1.509
1.521
1.532
1.543
1.554
1.565
1.576
1.587
1.597
1.608
1.618
1.628
1.638
1.648
1.658
1.668
1.617
1.687
1.696
1.705
1.714
1.723
1.732
0.0950
0.0995
0.1042
0.1091
0.1140
0.1191
0.1244
0.1298
0.1353
0.1410
0.1468
0.1527
0.1588
0.1651
0.1715
0.1780
0.1847
0.1916
0.1985
0.2057
0.2130
0.2204
0.2280
0.2357
0.2436
0.2517
0.2599
0.2682
0.2767
0.2854
0.2942
0.3032
0.3123
0.3215
0.3309
0.3405
0.3502
0.3601
0.3701
0.3803
0.3906
0.4010
0.4117
0.4224
0.4333
0.4444
0.4556
0.4669
0.4784
0.4901
0.5019
0.5138
0.5259
0.5381
0.5504
0.5629
0.5755
0.5883
0.6012
0.6142
121
122
123
124
125
126
1~7
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
ISO
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
2.112
2.129
2.147
'2.164
2.182
2.199
2.217
2.234
2.251
2.269
2.286
2.304
2.321
2.339
2.356
2.374
2.391
2.409
2.426
2.443
2.461
2.478
2.496
2.513
2.531
2.548
2.566
2.583
2600
2.618
2.635
2.653
2.670
2.688
2.705
2.723
2.740
2.758
2.775
2.792
2.810
2.827
2.845
2.862
2.880
2.897
2.915
2.932
2.950
2.967
2.984
3.002
3.019
3.037
3.054
3.072
3.089
3.107
3.124
3.142
0.;076
0.5152
0.5228
0.5305
0.5383
0.5460
0.5538
0.5616
0.5695
0.5774
0.5853
0.5933
0.6013
0.6093
0.6173
0.6254
0.6335
0.6416
0.6498
0.6580
0.6662
0.6744
0.6827
0.6910
0.6993
0.7076
0.7160
0.7244
0.7328
0.7412
0.7496
0.7581
0.7666
0.7750
0.7836
0.7921
0.8006
0.8092
0.8178
0.8264
0.8350
0.8436
0.8522
0.8608
0.8695
0.8781
0.8868
0.8955
0.9042
0.9128
0.9215
0.9302
0.9390
0.9477
0.9564
0.9651
0.9738
0.9825
0.9913
1.000
1.741
1.749
1.758
1.766
1.774
1.782
1.790
1.798
1.805
1.813
1.820
1.827
1.834
1.841
1.848
1.854
1.861
1.867
1.873
1.879
1.885
1.891
1.897
1.902·
1.907
1.913
1.918
1.922
1.927
1.932
1.936
1.941
1.945
1.949
1.953
1.956
1.960
1.963
1.966
1.970
1.973
1.975
1.978
1.980
1.983
1.985
1.987
1.989
1.991
1.992
1.994
1.995
1.996
1.997
1.998
1.999
1.999
2.000
2.000
2.000
del segmento
A
0.6273
0.6406
0.6540
0.6676
0.6812
0.6950
0.7090
0.7230
0.7372
0.7514
0.7658
0.7803
0.7950
0.8097
0.8245
0.8395
0.8545
0.8697
0.8850
0.9003
0.9158
0.9313
0.9470
0.9627
0.9786
0.9945
1.0105
1.0266
1.0427
1.0590
1.0753
1.0917
1.1082
1.1247
1.1413
1.1580
1.1747
1.1915
1.2083
1.2252
1.2422
1.2592
1.2763
1.2933
1.3105
1.3277
1.3449
1.3621
1.3794
1.3967
1.4140
1.4314
1.4488
1,4662
1.4836
1.5010
1.5185
1.S359
1.5533
1.5708
283
~
Dlám.
lnt.del
casco
12
1%
0.0625
DISTANCIA DE PENETRACION DE LA
BOQUILLA EN EL CASCO
(Distancia d, en pulgadas)
TAMANO NOMINAL DEL TUBO, EN PULGADAS
I~
0.0625
2
0.1250
2~
3
0.1875 0.2500
3~
4
S
6
8
0.3750
0.4375
0.6875
1.0000
1.8125
0.8125
1.5000
14
0.0625
0.0625
0.1250
0.1250 0.2500
0.3125
0.3750 0.5625
16
0.0625
0.0625
0.0625
0.1250 0.1875
0.2500
0.3125
0.5000
0.6875
1.2500
0.4375
0.6250
1.1250
18
0.0625
0.0625
0.0625
0.1250 0.1875
0.2500
0.3125
20
0.0625
0.0625
0.0625
0.1250 0.1250
0.1875
0.2500 0.3750
0.5625
1.0000
0,5000
0.8750
22
0.0625
0.0625
0.1250 0.1250
0.1875
0.2500 0.3750
24
0.0625
0.0625
0.0625 0.1250
0.1875
0.1875 0.3125
0.4375
0.8125
0.1875 0.3125
0.4375
0.7500
26
0.0625
0.0625
0.0625 0.1250
0.1250
28
0.0625
0.0625
0.0625 0.1250
0.1250
0.1875 0.3125
0.3750
0.6875
30
0.0625
0.0625 0.1250
0.1250
0.1875 0.2500
0.3750
0.6250
32
0.0625
0.0625 0.1250
0.1250
0.1250 0.2500
0.3750
0.5625
34
0.0625
0.0625 0.0625
0.1250
0.1250 0.2500
0.3125
0.5625
36
0.0625
0.0625 0.0625
0.1250
0.1250 0.2500
0.3125
0.5000
38
0.0625
0.0625 0.0625
0.1250
0.1250 0.1875
0.3125
0.5000
40
0.0625
0.0625 0.0625
0.1250
0.1250 0.1875
0.2500
0.5000
42
0.0625
0.0625 0.0625
0.1250
0.1250 0.1875
0.2500
0.4375
0.2500
0.3750
48
0.0625 0.0625
0.0625
0.1250 0.1875
54
0.0625 0.0625
0.0625
0.1250 0.1250
0.1875
0.3750
0.0625 0.1250
0.1875
0.3125
60
0.0625 0.0625
0.0625
66
0.0625
0.0625
0.0625 O.IÚO
0.1875
0.3125
0.1250
0.2500
0.0625
72
0.0625
0.0625
0.0625 0.1250
78
0.0625
0.0625
0.0625 0.1250
0.1250
0.2500
0.1250
0.2500
84
0.0625
0.0625
0.0625 8.1250
90
0.0625
0.0625
0.0625 0.0625
0.1250
0.1875
0.0625
0.0625
0.0625 0.0625
0.1250
0.1875
96
0.0625
0.0625 0.0625
0.1250
0.1875
108
0.0625
0.0625 0.0625
0.1250
0.1875
114
0.0625
0.0625 0.0625
0.1250
0.1875
0.0625
0.1250
102
120
0.0625 0.0625
126
0.0625 0.0625
0.0625
0.1250
132
0.0625 0.0625
0.0625
0.1250
138
0.0625 0.0625
0.0625
0.1250
144
0.0625 0.0625
0.0625
0.1250
284
~
Diám.
int. del
casco
10
DISTANCIA DE PENETRACION DE LA
BOQUILLA EN EL CASCO
(Distancia d, en pulgadas)
TAMAÑO NOMINAL DEL TUBO, EN PULGADAS
12
14
16
12
3.0625
14
2.5000 4.1250
7.000
16
2.0625
3.1875
4.1250
8.000
18
1.7500 2.6250
3.3750
4.8750
18
20
22
24
26
30
9.0000
20
1.5625 2.3125
2.8750
4.0000
5.6250 10.0000
22
1.3750 2.0625
2.5000
3.4375
4.6875
6.4375
24
1.2500 1.8125
2.2500
3.0625
4.0625
5.3750
26
1.1875
1.6875
2.0625
2.7500
3.6250 4.6875
28
1.0625
1.5000
1.8750
2.5000
3.2500 4.1875
5.3125 6.8125
8.9125
30
1.0000 1.4375
1.7500
2.3125
3.0000
3.8125
4.8125 6.0000
7.5000
15.0000
11.0000
7.1875 12.0000
6.0625
8.0000
3.0000
32
0.9375
1.3125
1.6250
2.1250
2.7500
3.50UO
4.3750 5.4375
6.6875
10.4375
34
0.8750 1.2500
1.5000
2.0000
2.5625
3.2500
4.0625 4.8125
6.0625
9.0000
36
0.8125 0.8125
1.4375
1.8750 2.4375
3.0625
3.7500 4.5625
5.5625
8.1250
38
0.7500 1.1250
1.3125
1.7500 2.2500 2.8750
3.5000 4.2500
5.1250
7.3125
40
0.7500 1.0625
1.2500
1.6875
2.1250 2.6875
3.3125 4.0000
4.8125
6.7500
42
0.6875
1.1250
1.5675
2.0000 2.5625
3.1250 3.7500
4.5000
6.3125
48
0.3125 0.875
1.0625
1.1875
1.7500 2.1875
2.6875
3.1875
3.8125
5.2500
54
0.5625 0.7500
0.9375
1.1875
1.5625
1.9375
2.3125 2.8125
3.3125
4.5625
60
0.4375 0.6875
0.8125
1.0625
1.3750
1.6875
2.1250 2.5000
2.9375
4.0000
66
0.4375 0.6250
0.7500
1.0000
1.2500
1.5625
1.8750 2.2500
2.6875
3.6250
72
0.3750 0.5625
0.6875
0.8750
1.1250
1.4375
1.7500 2.0625
2.4375
3.2500
78
0.3750 0.5000
0.6250
0.8125
1.0625
1.3125
1.5625 1.8750
2.2500
3.0000
84
0.3750 0.5000
0.5625
0.7500
1.0000
1.1875
1.4375 1.7500
2.0625
2.7500
90
0.3125 0.4375
0.5625
0.6875
0.4375
1.1250
1.3750 1.8750
1.9375
2.5625
96
0.3125
0.5000
0.6875
0.8750
1.0625
1.2500 1.5000
1.8125
2.3750
1.0000
0.4375
102
0.3125 0.3750
0.5000
0.6250 0.8125
1.0000
1.1875 1.4375
1.6875
2.2500
108
0.2500 0.3750
0.4375
0.6250 0.7500 0.9375
1.1250 1.3750
1.5625
2.1250
114
0.2500 0.1875
0.4375
0.5625
0.6875
0.8750
1.062~
1.2500
1.5000
2.0000
120
0.2500 0.1875
0.4375
0.5625
0.6875
0.8125
1.0000 1.1875
1.4375
1.8750
126
0.2500 0.3125
0.3750
0.5000
0.6250 0.8125
0.9375
1.1250
1.3750
1.8125
132
0.2500 0.3125
0.3750
0.5000
0.6250 0.7500
0.9375
1.1250
1.3125
1.7500
138
0.1825 0.3125
0.3750
0.4375
0.5625
0.7500
0.8750 1.0625
1.2500
1.6250
144
0.1825 0.3125
0.3125
0.4375
0.5625
0.6875
0.8750 1.0000
1.1875
1.5625
285
TABLA PARA LA LOCALIZACION DE PUNTOS EN
CABEZAS ELIPSOIDALES 2:1
A partir de estas tablas puede
determinarse la distancia y si se conocen
el diámetro D y la distancia x, o bien
puede determinarse x si se conocen D e
y. Las tablas están basadas en la
fórmula: y = .!. J R2 - x2 , en la
2
cual R = radio de la cabeza.
x
R
ffi
~
I
I
..
x
1
2
3
4
5
6
x
1
2
3
4
5
6
7
x
1
2
3
4
5
6
7
8
x
1
2
3
4
5
6
7
8
9
D= 12
y
2.9580
2.8284
2.5980
2.2360
1.6583
O
D= 14
y
3.4641
3.3541
3.1622
2.8722
2.4494
1.8027
O
D= 16
y
3.9686
3.8729
3.7081
3.4641
3.1225
2.6457
1.9364
O
D= 18
y
4.4721
4.3878
4.2426
4.0311
3.7416
3.3541
2.8284
2.0615
O
D
x
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
x
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
x
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
•
CLínea
Tangente
D= 20
y
4.9749
4.8989
4.7697
4.5825
4.3301
4
3.5707
3
2.1794
O
D= 22
y
5.4772
5.4083
5.2915
5.1234
4.8989
4.6097
4.2426
3.7749
3.1622
2.2912
O
D= 24
Y
5.9791
5.9160
5.8094
5.6568
5.4543
5.1961
4.8734
4.4721
3.9686
3.3166
2.3979
12
O
D= 26
y
x
1
6.4807
2
6.4226
3
6.3245
4
6.1846
5
6
6
5.7662
7
5.4772
8
5.1234
9
4.6904
10
4.1533
11
3.4641
12
2.5
13
O
D= 28
y
x
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
6.9821
6.9282
6.8374
6.7082
6.5383
6.3245
6.0621
5.7445
5.3619
4.8989
4.3301
3.6055
2.5980
O
D= 30
y
x
1
2
3
7.4833
7.4330
7.3484
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
7.2284
7.0710
6.8738
6.6332
6.3442
6
5.5901
5.0990
4.5
3.7416
2.6925
O
D-32
y
x
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
7.9843
7.9372
7.8581
7.7459
7.5993
7.4162
7.1937
6.9282
6.6143
6.245
5.8094
5.2915
4.6636
3.8729
2.7838
O
D= 34
x
y
8.4852
1
8.4409
2
3
8.3666
4
8.2613
5
8.1240
7.9529
6
7.7459
7.5
7.2111
6.8738
6.4807
6.0208
5.4772
4.8218
4
2.8722
O
D=36
y
x
7
8
9
10
II
¡2
13
14
15
16
17
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
II
12
13
14
15
16
17
18
x
1
2
3
4
5
8.9861
8.9442
8.8741
8.7749
8.6458
8.4852
8.2915
8.0622
7.7942
7.4833
7.1239
6.7082
6.2249
5.6568
4.9749
4.1231
2.9580
O
D= 38
y
9.4868
9.4472
9.3808
9.2870
9.1651
286
TABLA PARA LA LOCALIZACION DE PUNTOS EN
CABEZAS ELIPSOIDALES 2:1 (Cont.)
6
7
8
9
10
II
12
13
14
15
16
17
18
19
0-38
9.0138
8.8317
8.6168
8.3666
8.0777
7.7459
7.3654
6.9282
6.4226
5.8309
5.1234
4.2426
3.0413
O
II
12
13
14
15
16
17
18
19
20
x
y
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
II
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
9.9874
9.9498
9.8868
9.7979
9.6824
9.5393
9.3675
9.1651
8.9302
8.6602
8.3516
8
7.5993
7.1414
6.6143
6
5.2678
4.3589
3.1225
O
D=42
x
1
2
3
4
5
6
7
9.7082
9.4868
9.2330
8.9442
8.6168
8.2462
7.8262
7.3484
6.8007
6.1644
5.4083
4.4721
3.2015
O
0=48
0=40
x
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
8
9
10
II
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
y
10.4881
10.4523
10.3923
10.3078
10.198
10.0ó23
9.8994
y
11.9896
11.9583
11.9059
11.8322
11.7367
11.619
11.4782
11.3137
11.1243
10.9087
10.6654
10.3923
10.0871
9.7467
9.3675
8.9442
8.4705
7.9372
7.3314
6.6332
5.8094
4.7958
3.4278
O
0=54
x
y
1
2
3
4
5
13.4907
13.4629
13.4164
13.351
13.2665
6
7
8
9
10
II
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
13.1624
13.0384
12.8939
12.7279
12.5399
12.3288
12.0934
11.8322
11.5434
11.225
10.8743
10.4881
10.0623
9.5916
9.0691
8.4852
7.8264
7.0710
6.1846
5.0990
3.6400
O
0=60
x
y
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
II
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
14.9917
14.9666
14.9248
14.8661
14.7902
14.6969
14.586
14.4568
14.3091
14.1421
13.9553
13.7477
13.5185
13.2665
12.9904
12.6886
12.3592
12
11.6082
11.1803
10.7121
10.198
9.6306
24
25
26
27
28
29
30
9
8.2915
7.4833
6.5383
5.3851
3.8405
O
0=66
x
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
y
16.4924
16.4697
16.4317
16.3783
16.3095
16.225
16.1245
16.0078
15.8745
15.7242
15.5563
15.3704
15.1658
14.9416
14.6969
14.4309
14.1421
13.8293
13.4907
13.1244
12.7279
12.2984
11.8322
11.3248
10.7703
10.1612
9.4868
8.7321
7.8740
6.8738
5.6558
4.0311
O
D=72
x
1
2
y
17.9931
17.9722
3
4
5
6
7
8
9
10
II
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
17.9374
17.8885
17.8255
17.7482
17.6564
17.5499
17.4284
17.2916
17.1391
16.9706
16.7854
16.5831
16.3631
16.1245
15.8666
15.5885
15.2889
14.9666
14.6202
14.2478
13.8474
13.4164
12.9518
12.4499
11.9059
11.3137
10.6654
9.9498
9.1515
8.2462
7.1937
5.9160
4.2130
O
0=78
Y
1 19.4936
2 19.4743
3 19.4422
4 19.3972
5 19.3391
6 19.2678
7 19.1833
8 19.0853
9 18.9737
10 18.8481
11 18.7083
x
287
TABLA PARA LA LOCALIZACION DE PUNTOS EN
CAB....ZAS ELIPSOIDALES 2:1 (Cont.)
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
D=78
18.554
18.3848
18.2003
18
17.7834
17.5499
17.2988
17.0294
16.7407
16.4317
16.1012
15.748
15.3704
14.9666
14.5344
14.0712
13.5739
13.0384
12.4599
11.8322
11.1467
10.3923
9.5524
8.6023
7.5
6.1644
4.3874
O
D=84
x
y
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
20.994
20.9762
20.9464
20.9045
20.8507
20.7846
20.7063
20.6155
20.5122
20.3961
20.267
20.1246
19.9687
19.799
19.615
19.4165
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
19.2029
18.9737
18.7283
18.4662
18.1865
17.8885
17.5713
17.2337
16.8745
16.4924
16.0857
15.6525
15.1905
14.6969
14.1686
13.6015
12.9904
12.3288
11.6082
10.8167
9.9373
8.9442
7.7942
6.4031
4.5552
O
D=90
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
20.1556
19.8997
19.6278
19.3391
19.0329
18.7083
18.3644
18
17.6139
17.2047
16.7705
16.3095
15.8193
15.2971
14.7394
14.1421
13.5
12.8062
12.052
11.225
10.3078
9.2736
8.0777
6.6332
4.7169
O
D=96
x
y
x
y
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
22.4944
22.4778
22.4499
22.4109
22.3607
22.2991
22.2261
22.1416
22.0454
21.9374
21.8174
21.6852
21.5407
21.3834
21.2132
21.0297
20.8327
20.6216
20.3961
1
2
3
4
5
23.9948
23.9792
23.9531
23.9165
23.8694
23.8118
23.7434
23.6643
23.5744
23.4734
23.3613
23.2379
23.103
22.9565
22.798
22.6274
22.4444
22.2486
22.0397
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
21.8174
21.5812
21.3307
21.0654
20.7846
20.4878
20.1742
19.8431
19.4936
19.1246
18.735
18.3235
17.8885
17.4284
16.9411
16.4241
15.8745
15.2889
14.6629
13.9911
13.2665
12.48
11.619
10.6654
9.5916
8.3516
6.8556
4.8734
O
D= 108
x
y
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
26.9954
26.9815
26.9583
26.9258
26.884
26.8328
26.7722
26.7021
2ó.6224
26.533
26.4339
26.3249
26.2059
26.0768
25.9374
25.7876
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
25.6271
25.4558
25.2735
25.0799
24.8747
24.6577
24.4285
24.1868
23.9322
23.6643
23.3827
23.0868
22.7761
22.4499
22.1077
21.7486
21.3717
20.9762
20.5609
20.124f
19.666
19.1833
18.6748
18.1384
17.5713
16.9706
16.3325
15.6525
14.9248
14.1421
13.2947
12.3693
11.3468
10.198
8.8741
7.2801
5.1720
O
D= 120
x
y
1
2
3
4
5
6
7
29.9958
29.9833
29.9625
29.9333
29.8957
29.8496
29.7951
288
TABLA PARA LA LOCALIZACION DE PUNTOS EN
CABEZAS ELIPSOIDALES 2:1 (Cont.)
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
0=120
29.7321
29.6606
29.5804
29.4915
29.3939
29.2874
29.1719
29.0474
28.9137
28.7706
28.6182
28.4561
28.2843
28.1025
27.9106
27.7083
27.4955
27.2718
27.037
26.7909
26.533
26.2631
25.9808
25.6856
25.3772
25.0549
24.7184
24.367
24
23.6167
23.2164
22.798
22.3607
21.9032
21.4243
20.9225
20.3961
19.8431
19.2614
18.6481
18
17.3133
16.5831
15.8035
14.9666
14.0624
13.0767
55
56
57
58
59
60
x
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
10.9896
10.7703
9.3675
7.6811
5.4543
O
0= 132
y
32.9962
32.9848
32.9659
32.9393
32.9052
32.8634
32.8139
32.7567
32.6917
32.619
32.5384
32.45
32.3535
32.249
32.1364
32.0156
31.8865
31.749
31.603
31.4484
31.285
31.1127
30.9314
30.7409
30.541
30.3315
30.1123
29.8831
29.6437
29.3939
29.1333
28.8617
28.5788
28.2843
27.9777
27.6586
27.3267
26.9815
26.6224
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
26.2488
25.8602
25.4558
25.035
24.5967
24.1402
23.6643
23.1679
22.6495
22.1077
21.5407
20.9464
20.3224
19.666
18.9737
18.2414
17.4642
16.6358
15.748
14.7902
13.7477
12.5996
11.3137
9.8361
8.0622
5.7227
O
0- 144
y
x
35.9965
I
2 35.9861
3 35.9687
4 35.9444
5 35.9131
6 35.8748
7 35.8295
8 35.7771
9 35.7176
10 35.6511
35.5774
II
12 35.4965
13 35.4083
14 35.3129
35.2101
15
16 35.0999
17 34.9821
18 34.8569
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
_66
34.7239
34.5832
34.4347
34.2783
34.1138
33.9411
33.7602
33.5708
33.3729
33.1662
32.9507
32.7261
32.4923
32.249
31.9961
31.7333
31.4603
31.1769
30.8828
30.5778
30.2614
29.9333
29.5931
29.2404
28.8747
28.4956
28.1025
27.6948
27.2718
26.8328
26.3771
25.9037
25.4116
24.8998
24.367
23.8118
23.2325
22.6274
21.9943
21.3307
20.6337
19.8997
19.1246
18.303
17.4284
16.4924
15.4839
14.3875
67
68
69
70
71
72
13.1814
11.8322
10.2835
8.4261
5.9791
O
NOTA:
La curvatura de
una cabeza
elipsoidal, sea la
interior o la
exterior, es una
elipse perfecta.
La curva
paralela del lado
opuesto no es
elipse y no se
pueden aplicar
los datos de esta
tabla
(especialmente
en el caso de
cabezas de
pared gruesa)
para localizar
puntos en esa
curva
geométricamente
indeterminada.
I
I
289
LONGITUD DE ARCOS
l. Estas tablas son para localizar puntos en tubos y cascos midiendo la longitud de arcos.
2. Se presenta la longitud de los arcos para los diámetros de uso más común de tubos
y recipientes.
3. Las longitudes de arcos para diámetros y grados que no aparezcan en la tabla pueden
obtenerse fácilmente usando los valores que se dan para diámetro logrado l.
4. Todas las medidas están en pulgadas.
EJEMPLOS
A.
270"
90"
D.E. = 30"
Boquilla ubicada a 30°
De la tabla, longitud del
arco = 7.8438 pulg
180"
B.
D.E. = 30"
Boquilla ubicada a 60°.
El arco deberá medirse desde
el eje más próximo.
La boquilla está a 30° del eje que se
encuentra a 90°.
Longitud de este arco: 7.8438 pulg.
270"
180"
c.
270"
90"
diám. 1 = 0.26180
0.26180x 30.75 =8.0503 pulg.
180"
D.
270"
90"
180"
D.I. = 30", espesor de pared
3/8",
entonces D.E. = 30%"
Boquilla ubicada a 30°
De la tabla, longitud del arco de 30° para
D.E. = 30"
Boquilla ubicada a 22Yz°
De la tabla, la longitud del arco de 1° sobre
tubo de 30" D.E. = 0.26180
0.26180x22.5=5.89O pulg
290
LONGITUD DE ARCOS
GRADOS
Diám.
O
...~
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¡¡¡
Z
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...
Q
1
5
10
15
20
25
1
0.00873
0.04363
0.08727
0.13090
0.17453
0.21817
1
0.01148
0.01658
0.02073
0.02509
0.03054
0.03491
0.03927
0.04855
0.05781
0.07527
0.09381
0.11126
0.10472
0.12217
0.13963
0.15708
0.17453
0.19199
0.20944
0.0625
0.0938
0.0938
0.1250
0.1563
0.1875
0.1875
0.2500
0.2813
0.3750
0.4688
0.5625
0.5313
0.6250
0.6875
0.7813
0.8750
0.9688
1.0625
1.1250
1.2188
1.3125
1.6172
1.6224
1.5625
1.6563
1.7500
1.8438
2.0938
2.3438
2.6250
2.8750
3.1250
3.4063
3.6563
3.9375
4.1875
4.4375
4.7188
4.9688
5.25.00
5.5000
5.7500
6.0313
6.2813
1~
2
2~
3
3~
4
S
6
8
10
12
12
14
16
18
211
22
24
26
28
30
32
34
36
38
40
42
48
54
60
66
72
78
84
90
96
102
108
114
120
126
132
138
144
0.22689
0.24435
0.26180
0.27925
0.29671
0.31416
0.33161
0.34907
0.36652
0.41888
0.47124
0.57360
0.57596
0.62832
0.68068
0.73304
0.78540
0.83776
0.89012
0.94248
0.99484
1.04720
1.09956
1.15192
1.20428
1.25664
0.1250
0.1563
0.2188
0.t500
0.3125
0.3438
0.4063
0.5000
0.5938
0.7500
0.9375
1.1250
1.0625
1.2188
1.4063
1.5625
1.7500
1.9063
2.0938
2.2813
2.4375
2.6250
2.7813
2.9688
3.1563
3.3125
3.5000
3.6563
4.1875
4.7188
5.2500
5.7500
6.2813
6.8125
7.3438
7.8438
8.3750
8.9063
9.4375
9.9375
10.4688
11.0000
11.5313
12.0313
12.5625
0.1875
0.2500
0.3125
0.3750
0.4688
0.5313
0.5938
0.7188
0.8750
1.1250
1.4063
1.6563
1.5625
1.8438
2.0938
2.3438
2.6250
2.87$0
3.1563
3.4063
3.6563
3.9375
4.1875
4.4375
4.7188
4.9688
5.2500
5.5000
6.2813
7.0625
7.8438
8.6250
9.4375
10.2188
11.0000
11.7813
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291
LONGITUDES DE ARCOS
GRADOS
Diám.
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452.3750
í
292
CIRCUNFERENCIAS Y AREAS DE CIRCULOS
Diám.
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Diám.
2.
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%
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.7854
.8866
.9940
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5.
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Circun.
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Area
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5.4119
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20.129
20.629
Diám.
I
Yt6
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Circun.
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76.589
31.416
31.809
32.201
78.540
80.516
82.516
~--
7.
~/g
74
3/
,8
%
%
~
Ya
8.
Ya
~~
3.•
/8
%
%
~
Ya
9.
Ya
U
%
Y2
%
~
Ya
--10.
Ya
74
•
293
CIRCUNFERENCIAS Y AREAS DE CIRCULOS (continuación)
Diám.
10.%
Y2
%
~
Ys
11.
Circun.
32.594
32.987
33.379
33.772
34.165
~
Ys
12.
Ys
X
%
Y2
%
~
Ys
13.
Ys
X
%
Y2
%
~
Ys
34.950
95.033
97.205
99.402
101.62
103.87
35.343
35.736
36.128
36.521
36.914
37.306
108.43
110.75
37.699
38.092
38.485
38.877
39.270
39.663
40.055
40.448
113.10
115.47
117.86
120.28
122.72
125.19
127.68
130.19
40.841
41.233
41.626
42.019
42.412
42.804
43.197
43.590
132.73
135.30
137.89
140.50
143.14
145.80
148.49
151.20
106.14
43.982
44.375
44.768
Ys
Ya
50.265
50.658
201.06
204.22
Ys
15.
Ys
X
%
Y2
%
~
16.
Ys
X
%
Y2
%
~
18.
Ys
X
%
Y2
%
~
19.
45.160
Circun.
Area
51.051
51.444
51.836
52.229
52.622
53.014
207.39
53.407
53.800
54.192
54.585
54.978
55.371
55.763
56.156
56.549
56.941
57.334
57.727
58.119
58.~12
58.905
59.298
59.690
Ya
X
%
Y2
%
~
Ys
176.71
179.67
182.65
185.66
188.69
191.75
194.83
197.93
~
17.
Ys
47.124
47.517
47.909
48.302
48.695
49.087
49.480
49.873
X
%
Y2
%
~
Ys
45.553
45.946
46.338
46-]31
Ya
X
%
Y2
%
84.541
86.590
88.664
90.763
92.886
153.94
156.70
159.48
162.30
165.13
167.99
170.87
173.78
14.
Diám.
Ys
34.558
Ys
X
%
Y2
%
Area
I
20.
Ys
X
%
Y2
%
~
Ys
21.
Ya
X
%
Y2
%
~
?-1
22.
60.083
60.476
60.868
61.261
61.654
62.046
62.439
Ys
X
%
Y2
%
210.60
213.82
217.08
220.35
223.65
226.98
230.33
233.71
237.10
240.53
243.98
247.45
254.47
258.02
261.59
265.18
268.80
272.45
276.12
279.81
283.53
287.27
291.04
294.83
298.65
302.49
306.35
310.24
314.16
318.10
322.06
326.05
330.06
334.10
338.16
342.25
65.973
66.366
66.759
67.152
67.544
67.937
68.330
68.722
346.36
350.50
354.66
358.84
363.05
367.28
371.54
375.83
380.13
69.508
I
Area
69.900
70.293
70.686
71.079
71.471
71.864
384.46
388.82
393.20
397.61
402.04
406.49
410.97
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74.220
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75.006
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420.00
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75.791
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76.969
77.362
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452.39
457.11
461.86
466.64
471.44
476.26
481.11
485.98
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78.933
79.325
79.718
80.111
80503
80.896
81.289
490.87
495.79
500.74
510.71
515.72
520.77
525.84
Ys
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82.074
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83.645
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84.430
530.93
536.05
541.19
546.35
551.55
556.76
562.00
567.27
Ya
84.823
85.216
572.56
577.87
583.21
588.57
593.96
599.37
604.81
610.27
~
Ys
23.
Ys
X
%
Y2
%
~
250.95
62.832
63.225
63.617
64.010
64.403
64.795
65.188
65.581
69.115
Diám., Circun.
Ys
24.
Ys
X
%
Y2
%
~
Ys
25.
Ya
X
%
Y2
%
~
Ys
26.
Ya
X
%
Y2
%
~
27.
X
%
Y2
%
~
Ys
85.608
86.001
86.394
86.786
87.179
87.572
505.71
293
CIRCUNFERENCIAS Y AREAS DE CIRCULOS (continuación)
Diám.
10. %
72
%
~
Ya
11.
Ys
~
%
72
%
~
Ya
12.
Ys
~
%
72
%
~
Ya
13.
Ys
~
%
72
%
~
Ya
14.
Circun.
Area
32.594
32.987
33.379
33.772
34.165
84.541
86.590
88.664
90.763
92.886
34.558
35.343
35.736
36.128
36.521
36.914
37.306
95.033
97.205
99.402
101.62
103.87
106.14
108.43
110.75
37.699
38.092
38.485
38.877
39.270
39.663
40.055
40.448
113.10
115.47
117.86
120.28
122.72
125.19
127.68
130.19
40.841
41.233
41.626
42.019
42.412
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43.197
43.590
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137.89
140.50
143.14
145.80
148.49
151.20
34.950
45.160
45.553
45.946
46.338
46-]31
Ya
47.124
47.517
47.909
48.302
48.695
49.087
49.480
49.873
176.71
179.67
182.65
185.66
188.69
191.75
194.83
197.93
Ys
50.265
50.658
201.06
204.22
Ya
15.
Ys
~
%
72
%
~
16.
~
17.
Ys
~
%
72
%
~
18.
Ys
~
%
72
%
~
19.
Ys
Circun.
Area
51.051
51.444
51.836
52.229
52.622
53.014
207.39
210.60
213.82
217.08
220.35
223.65
53.407
53.800
54.192
54.585
54.978
55.371
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56.156
56.549
56.941
57.334
57.727
58.119
58.!i12
58.905
59.298
59.690
60.083
~
60.476
60.868
%
61.261
61.654
62.046
62.439
%
72
~
Ya
%
~
72
%
Ya
Ys
72
%
Ya
153.94
156.70
159.48
162.30
165.13
167.99
170.87
173.78
%
~
Ya
43.982
44.375
44.768
~
Diám.
20.
Ys
~
%
72
%
~
Ya
21.
Ya
~
%
72
%
~
~
22.
226.98
230.33
233.71
237.10
240.53
243.98
247.45
Ys
~
%
72
%
~
Ya
23.
254.47
258.02
261.59
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272.45
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279.81
283.53
287.27
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294.83
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306.35
310.24
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318.10
322.06
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330.06
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67.152
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68.722
346.36
350.50
354.66
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367.28
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375.83
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69.900
70.293
70.686
71.079
71.471
71.864
I
Area
384.46
388.82
393.20
397.61
402.04
406.49
410.97
75.006
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420.00
424.56
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447.69
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77.754
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471.44
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520.77
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Ya
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Ys
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583.21
588.57
593.96
599.37
604.81
610.27
Ys
~
~8
72
%
250.95
62.832
63.225
63.617
64.010
64.403
64.795
65.188
65.581
69.115
Diám.. Circun.
~
Ya
24.
Ys
~
%
72
%
~
Ya
25.
Ys
~
%
72
%
~
Ya
26.
Ys
~
%
72
%
~
27.
~
%
72
%
~
Ya
72.257
72.649
73.042
73.435
73.827
74.220
74.613
85.608
86.001
86.394
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87.179
87.572
505.71
294
CIRCUNFERENCIAS Y AREAS DE CIRCULOS (continuación)
Diám.
Circun.
Area
Diám.
Circun.
Area
28.
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88.357
88.750
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90.713
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654.84
34.
106.814
107.207
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35.
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671.95
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689. JO
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700.98
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111.134
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7JO.62
736.62
742.64
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36.
97.389
97.782
98.175
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98.960
99.353
99.746
100.138
754.n
760.87
37.
766.99
n3.14
n9.31
785.51
791.73
797.98
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38.
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106.421
855.JO
861.79
868.31
874.85
881.41
888.00
894.62
901.26
39.
Ya
~
h
~
Va
~
~
29.
Ya
~
%
~
Va
~
~
JO,
Yá
U
%
~
Va
~
~
31.
Yá
~
%
~
Va
~
~
32.
Ya
~
%
~
Va
~
~
33.
Ya
~
%
~
Va
~
~
Diám.
Circun.
Area
907.92
914.61
921.32
928.06
934.82
941.61
948.42
955.25
40.
125.664
126.056
126.449
126.842
127.235
127.627
128.020
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1256.6
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1272.4
1280.3
1288.2
1296.2
1304.2
1312.2
962.11
969.00
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1010.8
41.
128.805
129.198
129.591
129.983
lJO.376
1JO.769
131.161
131.554
1320.3
1328.3
113.097
11),490
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115.061
115.454
115.846
1017.9
1025.0
1032.1
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42.
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43.
~
~
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Ya
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~
~
~
Va
~
~
Ya
~
~
~
Va
~
~
Yá
U
H
~
Va
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%
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~
Ya
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~
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~
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~
%
~
Va
~
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~
%
~
Va
~
~
Ya
~
%
~
Va
~
~
1336.4
1344.5
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1369.0
1377.2
295
CIRCUNFERENCIAS Y AREAS DE CIRCULOS (continuación)
Diám.
46.
Vs
~
~
M
~
~
%
47.
Ys
~
Ya
M
%
%
%
48.
Ys
~
Ya
M
%
%
%
49.
Vs
~
Ya
M
%
~
%
--50.
Vs
~
Ya
M
%
~
%
51.
Ys
~
%
M
%
%
%
Circun.
Area
144.513
144.906
145.299
145.691
146.084
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146.869
147.262
1661.9
1670.9
1680.0
1689.1
1698.2
Diám.¡ Circun.
52.
Vs
U
3/
/8
M
%
%
%
1707.4
1716.5
1725.7
147.655
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1762.7
ln2.1
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53.
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2022.8
2032.8
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2052.8
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2073.0
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2093.2
2103.3
2113.5
57.
Ys
~
%
72
%
%
%
Ys
74
%
M
%
%
%
Ys
~
%
M
%
%
%
Vs
74
%
M
%
%
%
Vs
74
%
M
%
%
%
I
Area
Diám.
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163.7S6
164.148
164.541
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165.719
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2133.9
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2154.5
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2175.1
2185.4
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58.
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166.897
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59.
16~.646
2290.2
2300.8
2311.5
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60.
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lSO.249
lSO.642
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2608.0
2619.4
2630:/
63.
Ys
~
~"8
M
%
%
?/s
Ys
U
Ya
M
%
%
%
Ys
U
%
M
%
%
%
Vs
~
%
M
%
%
%
Ys
~
%
M
%
%
%
Ys
74
%
%
%
%
%
Circun.
I
I
Area
182.212
182.605
182.998
183.390
183.783
184.176
184.S69
184.961
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2653.5
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2676.4
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2699.3
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2722.4
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200.669
3117.2
3129.6
3142.0
3154·5
3166.9
3179.4
3191.9
3204.4
296
CIRCUNFERENCIAS Y AREAS DE CIRCULOS (continuación)
Diám.
64.
Ys
~
%
~
Ys
~
:Y8
65.
Ys
~
3/
/8
Y2
Ys
~
:Y8
66.
Circun.
Area
201.062
201.455
Circun.
70.
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220.304
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80.
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4462.2
4477.0
4491.8
4506.7
4521.5
81.
~01.847
Ys
~
%
~
Ys
~
:Y8
Ys
~
3/
/8
Y2
Ys
~
:Y8
Ys
209.309
:Y8
209.701
210.094
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3434.2
3447.2
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3473.2
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3499.4
3512.5
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7J.
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214.414
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3725.7
74.
216.770
217.163
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3752.8
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3780.0
3793.7
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3821.0
3834.7
75.
Ys
~
~/8
~
~
67.
Ys
~
%
~
Ys
~
:Y8
68.
Ys
74
%
Y2
Ys
~
Ys
69.
Ys
74
%
Y2
Ys
~
Ys
Diám.¡ Circun.
Diám.
Ys
~
%
~
Ys
~
:Y8
Ys
74
~/8
72
Ys
~
:Y8
Ys
74
%
~
Ys
~
:Y8
Ys
74
%
Y2
Ys
~
Ys
I
Area
Ys
~
%
~
Ys
~
:Y8
Ys
~
%
Y2
Ys
~
:Y8
Ys
~
3'
/8
~
Ys
~
:Y8
Ys
U
%
Y2
Ys
~
:Y8
Ys
~
3 .
/s
~
Ys
~
:Y8
Ys
~
%
~
%
~
:Y8
Area
238.761
239.154
239.546
239.939
240.332
240.725
241.117
241.510
4536.5
4551.4
4566.4
4581.3
4596.3
4611.4
4626.4
4641.5
241.903
242.295
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243.473
243.866
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244.652
4656.6
4671.8
4686.9
4702.1
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4732.5
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4763.1
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2SO.149
2SO.542
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4948.3
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4979.5
4995.2
S010.9
251.327
251.720
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254.076
S026.')
5042.3
S058.0
5073.8
5089.6
5105.4
5121.2
5137.1
254.469
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255.254
255.647
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256.433
256.825
257.218
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5168.9
5184.9
5200.8
5216.8
5232.8
5248.9
5264.9
p
297
CIRCUNFERENCIAS Y AREAS DE CIRCULOS (continuación)
Diám.
82.
Ys
U
%
Y2
%
%
~
Circun.
I- -Area- - Diám.l~rcun. I~rea _
257.611
258.003
258.396
258.789
259.181
259.574
259.967
260.359
5281.0
5297.1
5313.3
5329.4
5345.6
5361.8
5378.1
5394.3
88.
260.752
261.145
261.538
261.930
262.323
262.716
263.108
263.501
5410.6
5426.9
5443.3
5459.6
5476.0
5492.4
5508.8
5525.3
89.
263.894
264.286
264.679
265.072
265.465
265.857
266.250
266.643
5541.8
5558.3
5574.8
5591.4
5607.9
5624.5
5641.2
5657.8
90.
267.035
267.428
267.821
268.213
268.606
268.999
269.392
269.784
5674.5
5691.2
5707.9
5724.7
5741.5
5758.3
5775.1
5791.9
91.
270.177
270.570
270.962
271.355
271.748
272.140
272.533
272.926
5808.8
5825.7
5842.6
5859.6
5876.5
5893.5
5910.6
5927.6
92.
273.319
273.711
274.104
274.497
274.889
275.282
275.675
276.067
5944.7
5961.8
5978.9
5996.0
6013.2
6030.4
6047.6
6064.9
Ys
U
~s
Y2
%
%
~
- - -- - - - - 83.
Ys
U
%
Y2
%
%
~
Ys
U
%
Y2
%
%
~
---- - - - - 84.
Ya
U
%
Y2
%
%
~
85.
Ys
U
%
Y2
%
%
~
Ys
U
%
Y2
%
%
~
Ys
U
%
Y2
%
%
~
--- ---- ---86.
Ys
U
%
Y2
%
%
~
87.
~~
U
%
Y2
%
~I
/8
I
Ys
U
%
Y2
%
%
~
--93.
Ys
U
%
Y2
%
%
~
Diám.
276.460
276.853
277.246
277.638
278.031
278.424
278.816
279.209
6082.1
6099.4
6116.7
6134.1
6151.4
6168.8
6186.2
6203.7
94.
279.602
279.994
280.387
280.780
281.173
281.565
281.958
282.351
6221.1
6238.6
6256.1
6273.7
6291.2
6308.8
6326.4
6344.1
95.
282.743
283.136
283.529
283.921
284.314
284.707
285.100
285.492
6361.7
6379.4
6397.1
6414.9
6432.6
6450.4
6468.2
6486.0
96.
285.885
286.278
286.670
287.063
287.456
287.848
288.241
288.634
6503.9
6521.8
6539.7
6557.6
6575.5
6593.5
6611.5
6629.6
97.
289.027
289.419
289.812
290.205
290.597
290.990
291.383
291.775
6647.6
6665.7
6683.8
6701.9
6720.1
6738.2
6756.4
6774.7
98.
292.168
292.561
292.954
293.346
293.739
294.132
294.524
294.917
6792.9
6811.2
6829.5
6847.8
6866.1
6884.5
99.
6902.9
6921.3
Ys
U
%
Y2
%
%
~
Ys
U
~8
Y2
%
%
~
Ya
U
%
Y2
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~
Ys
U
%
Y2
%
%
~
Ya
U
%
Y2
%
%
~
Ya
U
%
Y2
%
%
~
Circun.
Area
295.310
295.702
296.095
296.488
296.881
297.273
297.666
298.059
6939.8
6958.2
6976.7
6995.3
7013.8
7032.4
7051.0
7069.6
298.451
298.844
299.237
299.629
3OO.Q22
300.415
300.807
301.200
7088.2
7106.9
7125.6
7144.3
7163.0
7181.8
7200.6
7219.4
301.593
301.986
302.378
302.771
303.164
303.556
303.949
304.342
7238.2
7257.1
7276.0
7294.9
7313.8
7332.8
7351.8
7370.8
304.734
305.127
305.520
305.913
306.305
306.698
307.091
307.483
7389.8
7408.9
7428.0
7447.1
7466.2
7485.3
7504.5
752.3.7
307.876
308.269
308.661
309.054
309.447
309.840
310.232
310.625
7543.0
7562.2
7581.5
7600.8
7620.1
7639.5
7658.9
7678.3
311.018
311.410
311.803
312.196
312.588
312.981
313.374
313.767
7697.7
7717.1
7736.6
7756.1
7775.6
7795.2
7814.8
7834.4
_.-
298
CIRCUNFERENCIAS Y AREAS DE CIRCULOS (continuaci6n)
Diám.
Circun.
Area
Diám.
Circun.
Area
Diám.
Circun.
Area
100.
314.16
314.5S
314.95
315.34
315.73
316.12
316.52
316.91
7854
7873
7893
7913
7933
7952
7972
7992
106.
333.01
333.40
333.80
334.19
334.58
334.97
335.37
335.76
8825
8845
8866
8887
8908
8929
8950
8971
112.
3S1.86
3S2.2S
3S2.65
353.04
353.43
353.82
354.22
354.61
9852
9874
9919
9941
9963
9985
10007
317.30
317.69
318.09
318.48
318.87
319.27
319.66
320.05
8012
8032
8052
8071
8091
8111
8131
8151
107.
336.1S
336.54
336.94
337.33
337.72
338.12
338.51
338.90
8992
9014
9035
9056
113.
35S.00
355.39
355.79
356.18
356.S7
356.96
3S7.36
357.7S
10029
10052
10074
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10119
10141
10163
1018S
320.44
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321.23
321.62
322.01
322.41
322.80
323.19
8171
8191
8211
8231
8252
8272
8292
8312
108.
339.29
339.69
340.08
340.47
340.86
341.26
341.65
342.04
9161
9183
9204
922S
9246
9268
9289
9310
114.
358.14
358.54
358.93
3S9.32
359.71
360.11
360.50
360.89
10207
10230
102S2
1027S
10297
10320
10342
10365
323.59
323.98
324.37
324.76
325.16
325.55
325.94
326.33
8332
8352
8372
8393
8413
8434
8454
8474
109.
342.43
342.83
343.22
343.61
344.01
344.40
344.79
345.18
9331
9353
9374
9396
9417
115.
361.28
361.68
362.07
362.46
362.86
363.25
363.64
364.03
10387
10410
10432
10455
326.73
327.12
327.51
327.91
328.30
328.69
329.08
329.48
8495
8515
8536
8556
8577
8597
8618
8638
110.
345.58
345.97
346.36
346.75
347.1S
347.S4
347.93
348.33
9503
9525
9546
9568
9589
9611
9633
9655
116.
364.43
364.82
365.21
365.60
366.00
366.39
366.78
367.18
10568
10S9O
10613
10636
10659
10682
10705
10728
329.87
330.26
330.65
331.05
331.44
331.83
332.22
332.62
8659
8679
8700
8721
8741
8762
8783
8804
111.
348.72
349.11
349.50
349.90
350.29
350.68
35l.07
351.47
9677
9698
9720
9742
9764
9786
9808
9830
117.
367.57
367.96
368.35
368.75
369.14
369.53
369.92
370.32
10751
Ys
~
%
~
%
~
Ya
101.
Ys
~
~8
%
%
~
~
102.
Ys
~
~/8
%
%
~
}~
103.
Ys
~
%
%
%
~
Ya
104.
Ys
~
%
%
%
~
Ya
-105.
Ys
~
%
~
%
~
Ya
Ys
~
%
%
%
~.
Ya
Ys
~
%
~
%
~
~
Ys
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Ys
~
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Ys
~
%
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~
~
Ys
~
%
~
%
%
Ya
Ys
~
%
%
%
~
~
Ys
~
%
~
90n
9098
9119
9140
9439
9460
9481
%
~
~
Ys
~
%
%
%
~
~
Ys
~
%
%
%
~
~
Ys
~
%
~
%
~
~
Ys
~
~'8
%
%
~
~
9897
100n
10500
10522
10545
10n4
10798
10821
10844
10867
10890
10913
299
CIRCUNFERENCIAS Y AREAS DE CIRCULOS (continuación)
Diám.¡ CirCUD. I Area
- - - --"_._, 1-----..
118.
Ya
~
~8
~
Ya
~
Ya
370.71
371.11
371.49
371.89
372.28
372.67
373.07
373.46
10936
10960
10983
11007
11030
11053
1I076
11099
Diám.1 ci_rC_U_D.._1__A_r_e_a_!
-;;~~"1~89.56
I
H
389.95
~ , 390.34
390.74
72
391.13
% 391.52
~
391.92
Ya I 392.31
i11
I
12076
12101
12125
12150
12174
12199
12223
12248
_~iám.1 CircuD~ _~~e~
408.41
408.80
409.19
409.59
409.98
410.37
410.76
41I.l6
_
13273
13299
13324
lllSO
ll375
13401
13426
13452
---,-·----1----1 -----
373.85
374.24
374.64
375.03
375.42
375.81
376.21
376.60
11122
11146
11169
11193
11216
11240
11263
11287
125.
376.99
377.39
377.78
378.17
378.56
378.96
379.35
379.74
11310
11334
11357
11381
11404
11428
11451
11475
126.
11499
11522
11546
11570
11594
11618
11642
11666
127.
Ya
380.13
380.53
380.92
381.31
381.70
382.10
382.49
382.88
Ya
383.28
383.67
11690
11714
11738
11762
11786
11810
11834
11858
---1----- ._--120.
Ya
~
%
Y2
%
~
Ji
%
392.70
393.09
393.49
393.88
394.27
394.66
12272
12297
12321
12346
12370
112395
Ya
395.45
12444
395.84
396.23
396.63
397.02
397.41
397.81
398.20
398.59
12469
12494
12518
12543
12568
12593
12618
12643
398.98
399.38
Yal
J4 399.77
%' 400.16
400.55
~
Ya 400.95
401.34
~
401.73
12b68
12693
12718
12743
12768
12793
12818
12843
402.13
402.52
402.91
403.30
403.70
404.09
404.48
404.87
12868
12893
12919
Ya
~
%
~
~
Ya
7.l
%
~
~8
~
Ya
--_._-_._---121.
Ya
~
%
%
%
~
122.
~
%
~
%
~
Ya
384.06
)84.45
384.85
385.24
385.63
386.02
)86.42
386.81
387.20
387.60
387.99
)88.38
388.77
389.17
395.06
---------
I
-----1---
Ya I
_._---_._--\--128.
Ya
~
%
~
%
~
Ji
11882
11907
11931
11956
11980
405.27
405.66
406.05
12004
407.23
407.62
408.02
12028
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13763
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416.66
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13841
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417.44
13867
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406.84
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12970
12995
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13045
13070
13096
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13198
13223
13248
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418.23
418.62
419.01
419.40
419.80
420.19
420.58
13893
13919
13946
13972
13999
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14051
14077
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14103
14130
421.37
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14183
14209
422.55
14236
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14262
423.33
14288
423.72
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14314
424.12
14341
424.51
14367
424.90
14394
425.29
14420
425.69
14447
426.08
14473
426.47
426.87
14500
300
CIRCUNFERENCIAS Y AREAS DE CIRCULOS (continuación)
Diám.1 Circun.
Area
427.26
427.65
428.04
428.44
428.83
429.22
429.61
430.01
14527
14553
14580
14607
14633
14660
14687
14714
142.
430.40
430.79
431.19
431.58
431.97
432.36
432.76
433.15
14741
14768
14795
14822
14849
14876
14903
14930
143.
433.54
433.93
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14984
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435.90
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15121
15148
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437.47
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438.65
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439.43
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15203
15230
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15340
15367
145.
15394
15422
15449
15477
15504
15532
15559
15587
146.
15615
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443.36
443.75
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444.54
444.93
445.32
445.72
II
I!
Area
446.11
148.
16061
16089
16117
16145
16173
16201
16229
16258
149.
452.39
452.78
453.18
453.57
453.96
454.35
454.75
455.14
16286
16314
16342
16371
16399
16428
16456
16485
150.
455.53
455.93
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456.71
457.10
151.
457.89
458.28
16513
16542
16570
16599
16627
J6656
16684
16713
458.67
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461.42
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16770
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152.
461.82
462.21
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17116
17145
17174
153.
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Ya
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Area
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465.35
465.74
466.14
466.53
466.92
467.31
467.71
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17232
17262
17291
17321
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17408
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17466
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17643
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472.03
472.42
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473.60
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17702
17731
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17820
17849
17879
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477.13
17908
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18056
18086
18116
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18355
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483.41
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18415
18446
18476
17350
1
457.50
Ya
Diám.
15837
15865
15893
15921
15949
15977
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Diám.
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301
CIRCUNFERENCIAS Y AREAS DE CIRCULOS (continuación)
Diám.
Circun. I Area
Diám.¡ Circun.
Area
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18658
18688
18719
18749
18779
18S09
18839
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20201
20232
20264
20295
20327
483.81
484.20
484.59
484.99
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485.77
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486.56
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523.47
523.86
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20358
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20453
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Area
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21937
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22798
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I
I
22966
22999
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23100
23133
23167
23201
'-------------_•._._---------------'
301
CIRCUNFERENCIAS Y AREAS DE CIRCULOS (continuación)
Diám.
Circun. I Area
Diám.1 Circun.
Area
154.
483.81
484.20
484.59
484.99
485.38
485.77
486.16
486.56
18627
18658
18688
18719
18749
18779
18809
18839
502.66
503.05
503.44
503.83
504.23
504.62
505.01
505.41
20106
20138
20169
20201
20232
20264
20295
20327
505.80
506.19
506.58
506.98
507.37
507.76
508.15
50S.55
20358
20390
20421
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Diám.
I Circun. I
167.
Ya
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I
Area
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521.90
522.29
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523.08
523.47
523.86
524.26
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21675
21707
21740
21772
21805
21838
21871
524.65
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526.61
527.00
527.40
21904
21937
21969
22002
22035
22068
22101
22134
527.79
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529.75
530.15
530.54
22167
22200
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22299
22332
22366
22399
530.93
531.32
531.72
532.11
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302
CIRCUNFERENCIAS Y AREAS DE CIRCULOS (continuación)
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179.
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547.42
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CIRCUNFERENCIAS Y AREAS DE CIRCULOS (continuación)
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33939
304
PESCANTE
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3"
1
_
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IC~=:~=!:==:\~~~...l~
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EJE DE LA
BRIDA
.......
-
~.
BARRA EN U
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BRAZO DEL PESCANTE
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1/
MANIJA~
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'1
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/ANILLO PERNO DE
+
I
W-l
Tt
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PARA ABERTURA HORIZONTAL
NOTAS:
OJO~
BARRA EN U
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l I.. . CASQUILLO
6PUI9-t-'-O'L6R 1 '1
1
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1
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PLACA
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I
I
ANILLO
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PERNO DE OJO ~
-
I
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I
1,
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5/8
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Tt
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1 le'- =i
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I
i
_
I
_CASQUILLO
PARA ABERTURA VERTICAL
1. Todo el material es acero al carbono
2. Todas las soldaduras son de filete continuo de 3/8"
3. Se ha probado el pescante coatra deformación excesiva
MATERIAL
RANGO DE
LA BRIDA
300-
TA~A:\O
- 900 -
12 14 16 18 20 24 12 14 16 18 20 24 12 14 16 18 20 24 12 14 16 18 20 24
NO. DE
LISTA
111111111122112222112223
LISTA J
BRAZO DEL PESCANTE
TUBO DE 1 1/2" REF.
LISTA 2
TUBO DE 2" REF.
TUBO DE 2 112" EST.
5/8 r/J
5/8 r/J
3/4 r/J_
3/4 rp
\IANIJA
5/8
5/8
5/8 rp
3/4
3/4
3/4 rp
TIRANTE
--
--
CASQUILLO
PERNO DE OJO
BARRA E;\I
ANILLO
PLACA
L;
LISTA 3.
TUBO DE 2" DOB. REF. TUBO DE 2" DOB. REF.
TUBODE2-1/2" EST.
1" 0
1" 0
1"
1"
1" rp
3/8"
305
ESCALERA FIJA
Según las especificaciones de
OCCUPATIONAL SAFETY AND HEALTH (OSHA) STANDARDS
Se deberán instalar escaleras fijas donde los trabajadores necesiten pasar regularmente de un
nivel a otro.
Las escaleras fijas deberán estar diseñadas de tal manera que soporten una carga de 5 veces
la carga viva normal prevista, pero nunca deberá soportar una carga menor a una carga concentrada móvil de 1()()() libras.
Ancho mínimo: 22 pulgadas.
Angulo de la escalera con respecto a la horizontal: 30 a 50 grados.
Se deberán colocar barandales en ambos lados de las escaleras descubiertas.
La escalera cerrada deberá llevar pasamanos por lo menos en un lado, de preferencia del
lado derecho según se baja.
Cada escalón y nariz o mampirlán deberán ser razonablemente antiderrapantes.
Las escaleras cuyos escalones sean de menos de nueve pulgadas de ancho deberán tener contrahuellas abiertas. Los peldaños con emparrillado abierto son adecuados para las escaleras
exteriores.
Ver figura para las dimensiones mínimas. Pernos de 112 diámetro.
Agujeros para los pernos de 9/16 de diámetro.
Se deben quitar todas las rebabas y los bordes agudos.
Las dimensiones de la contrahuella (C) y el ancho del escalón (E) se indican en la siguiente tabla:
Angulo con respecto
a la horizontal
30°
32°
33°
35°
36°
38°
40°
41°
43°
45°
46°
48°
49°
35'
08'
41'
16'
52'
29'
08'
44'
22'
00'
38'
16'
54'
Contrahuella
(pulg)
Ancho del
escalón (pulg)
6'h
6*
7
7\4
7'h
7*
8
8\4
8'h
8*
9
9\4
9'h
11
10*
10'12
10',4
10
9'l4
9'h
9\4
9
8'l4
8'h
8\4
8
ANGULO DE
2x2xl/4
PARA EL
PASAMANOS
TRAVESAÑO INTERMEDIO
DE 2x 1/4
CANAL DE S"
ANGULO DE 2 x 2 x 3/S
PARA EL POSTE DEL
PASAMANOS
-
ANGULO CON RESPECTO
A LA HORIZONTAL
306
BISAGRA
2 1/2 pulg
1/16 pulg
R
Arandela cal.
10 en ambos
lados. Agujero de 3/16"
de dillm. para - - - - - - - -chaveta de
1/S" en am3 pulg
f-
bos lados.
O
NOTA
OREJA A SOLDADA A BRIDA CIEGA
Ajuste las orejas y el perno de manera
que éste quede suelto estando atornillada la tapa. Suelde las orejas a las bridas
con soldadura de penetración completa.
VR2 -
A
=
B
=.¡
(R/2)2
2
R - (R/2 + 1/16 ~7)2
e
R + 2%- A
D
R + 2% - B
R = Radio de la brida
r = 1.5 veces el diámetro del agujero
Diámetro del agujero =
Diámetro del perno + 1/16 de pulg
OREJA B SOLDADA A LA BRIDA
ESPESOR t DE LAS OREJAS Y DIAMETRO DE LOS PERNOS
RANGO
DIAM. DE LA
BRIDA
RANGO
---------
150#
300#
3/4
3/4
3/4
3/4
3/4
3/4
3/4
3/4
12
14
16
18
20
24
12
14
3/4
3/4
---
..
600#
3/4 I_~{~
~~-~¡2~
16
18
____
900#
3/4
20
24
1 1/2
307
ESCALERA
Cumple con los requisitos de seguridad
PARA ESCALERAS FIJAS QUE ESTABLECE LA NORMA ANSI A 14.3-1974.
~
.
1
'"
15 pulg mln.
20 pulg m6)C.
PARTE EXTERIOR
DEL CASCO O DEL
AISLAMIENTO
t
ESCALON LA TERAL
"1
¡--
,
14 pulg mio-
.¡.
-.:~ PU~~ mln.
7 pulg mln.
>J-+......."" ----'24 pulg mín.
30 pulg rTIáx.
1 __-,
II
JAULA DE
PROTECCION-
'- t
\
ESCALON PASADO
27 pulg mino
30 pulg milx.
PLATAFORMA
40° máx.
-)'
il
Hff
PARTE
- sUPo DE
LA PLACA
DE PISO
SOLERA -
1 y, " '3116"
OREJA DE
SOPORTE
/
CERCHA SOLERA. /
DE 2,114
J~
~1 ~
"al ~
~~
PARTE
i
MI
I
EXTERIOR
DEL CASCO
O DEL
,
AISLA'MIENTO
,
I
/
I
I
NOTAS
2.
3.
4.
5.
6.
7.
(nota 51
J
-f-~_P!e.
ESTRIBO
Varilla de Yo dillm.
Ip~~gl
l-~
No se requiere jaula de protección cuando el escalamiento es de 20 pies o menor arriba de! nivel del piso.
Deberá proveerse una plataforma de descanso desplazada horizontalmente, por lo
menos cada 30 pies de longitud de escalamiento. En donde se utilicen dispositivos de
seguridad, deberán proveerse plataformas de descanso a intervalos máximos de 250
pies.
Todo el material debe ser acero A 36 ASTM.
En vez de los perfiles estructurales especificados en la ilustración pueden usarse otros
perfiles estructurales de acero de resistencia equivalente. Para evitar daños durante el
embarque o el galvanizado se utilizan extensamente ángulos estructurales para los
carriles laterales y los miembros verticales de la jaula de protección.
El tamaño mínimo recomendado de carriles laterales en condiciones atmosféricas
normales es solera plana de 2 11.z x 3/8 pulg, aunque con frecuencia se emplean en la
práctica soleras de 2 x 1/4.
Deben eliminarse todas las rebabas levantadas y filos agudos.
Recubrimiento de protección: una mano de primario de taller y una mano de pintura
de campo o galvanizado por inmersión en caliente.
7 pulg m/n.
l.
CARRIL·
LATERAL
T
I
308
EXTRACTOR DE NEBLINA
Los extractores cuando separan la neblina o los líquidos indeseables del vapor, vapor de
agua, o de ciertos líquidos, etc., mejoran el funcionamiento de diversos equipos de proceso. Se fabrican de malla metálica o de plástico y están disponibles en cualquier tamaño o
forma deseados.
TIPOS DE EXTRACTORES DE NEBLINA
.."',.o n,
!'t
111
""11""""'11"""'"111."""""'"
1I"4Ij
¡,.....
...,
11
'\
REJILLA SUPERIOR
1I
11 <,
MALLADE
/ ALAMBRE
~¡
~
~
11
/
~
--
Alambre de
amarre, cal. 16
DETALLE-A
DETALLE - B
DETALLE-C
SOPORTE DE LOS EXTRACTORES DE NEBLINA
Utilice vigueta 1 de 6", 12.5 lb/yd, como soporte en el centro del extractor de neblina,
cuando el diámetro sea mayor de 6 pies.
ESPECIFICACION
f-
MALLA
DE
ALAMBRE
4"
ESPESOR DEL PARCHEl
.011 "
ESPESOR DEL ALAMBRE
MATERIAL DEL ALAMBRE
_._-_
DENSIDAD,
Ib/pie 3
._......
..
CAlDA DE PRESION
A~.
INOX. TIPO 304
9.0
6"
.011 "
AC. INOX. TIPO 304
5.0
0.5" al" Tubo indicador del nivel de agua
MATERIAL ACERO AL CARBONO
BARRA DE APOYO
REJILLA
BARRA TRANSVERSAL
ESPACIAMIENTO BARRAS DE APOYO
ESPACIAMIENTO BARRAS TRANS.
PESO. lb/pie'
ANCHO DE UNA SECCION
l"x3/16"
Jj.¡ r/J
3-9/16
1x3/16"
Jj.¡ r/J
3-9 116
4"
4"
5.7
7.4
12"
12"
¡,
309
· PLACA DE DATOS
----------------'=---"~==.::'-===--==:='-='-=---------------I
Los recipientes a presión que se fabrican de acuerdo a los requisitos de normas pueden llevar estampado el símbolo oficial "U" para designar la norma de la American Society 01
Mechanica/ Engineers.
Los recipientes que lleven dicho símbolo deberán marcarse con la información siguiente:
l. nombre del fabricante; precedido por las palabras "certificado por"; presión máxima de trabajo permitida (MAWP), en lb/pulgZ a la temperatura de diseño, °F; número de serie del fabricante; año en que se fabricó.
2. las abreviaturas apropiadas que indiquen el tipo de construcción, de servicio, etc.,
como aparecen en la tabla siguiente:
Cuando son inspeccionados por un inspector del comprador
USUARIO
Soldado por arco o a gas
W
Sin costura
S
Servicio peligroso
L
Caldera de vapor sin fuego directo
UB
Para fuego directo
DF
Completamente radiografiado
RT 1
Completamente radiografiado, con excepción de las costuras
circunferenciales y uniones de bridas parcialmente radiografiadas. (Ver Código UG-116 (f)(2»
RT 2
Radiografiado por regiones
RT 3
No radiografiado
RT 4
Tratado térmicamente después de soldado
HT
Parte del recipiente tratada térmicamente después de soldado
PHT
Probado al impacto
IT
Recipientes a presión para ocupaciones humanas
PVHO
L Se deberá usar el símbolo "UM" cuando el recipiente esté exento de inspección [Norma U-l (k»).
2. Agregue "temperatura minima permitida" y las iniciales IT cuando el recipiente esté diseñado para trabajar a
temperaturas inferiores a - 20°F Y requiera prueba al impacto.
Cuando no se efectúe la prueba al impacto, deberá marcarse el recipiente para la presión máxima de trabajo
permitida para temperaturas coincidentes de - 20°F Y mayores, Y con la presión de trabajo a la temperatura
coincidente más baja inferior a -20°F. Tales marcas deberán ir seguidas por las letras UCS-66 ó UHA-51.
EJEMPLO DE PLACA DE
MARCA Y DATOS
(El
recipiente
fue inspeccionado por
COMPAÑIA DE TANQUES OMEGA
el inspector del usuario, soldado
No. DE SERIE: 35365
por arco, para uso en servicio peligroso, completamente radiografiado
2
MAWP: 250 Ib/pulg a 300°F
USUARIO
y tratado térmicamente después de
W-L RT I
soldado.)
FABRICADO EN 1981
HT
Los datos adicionales se encontrarán en
)0 que marca la norma requerida.
La placa deberá fijarse directamente al casco. Si se necesita otra placa en faldones, apoyos,
etc., se escribirá en ella: "Duplicado".
Los letreros deberán tener altura no menor de 5/32 pulg. El símbolo de la norma y el número de serie deberán marcarse a golpe; los demás datos pueden marcarse a golpe, por
ataque químico, por vaciado en metal o impresos.
CERTIFICADO POR
El material que se emplea comúnmente para la placa de datos es acero inoxidable de 0.32
pulg o acero al carbono de 1/8 pulg. La placa de datos deberá soldarse sellada a los recipientes no aislados o montarse sobre soportes si el recipiente es aislado, y deberá situarse
en algún lugar visible cerca de los registros, del control del nivel de líquido, del indicador
de nivel, etc., a unos 5 pies arriba del piso. La placa de datos puede llevar datos como
margen por corrosión, número de serie, nombre del vendedor, etc., además de las marcas
establecidas por las normas. Los datos adicionales deberán ir abajo de las marcas que establece la norma.
310
PLATAFORMA
Cumple con los requisitos de las normas OSHA
RELATIVAS A SEGURIDAD Y SALUD LABORALES
3'·6" mb.
30 pulg mino
Pasamano
. /
ANGUL02x2x1/4
1
_____ POSTE DE PASAMANO
,ANGULa 2 x 2 x 3/8
~
;...
~
;..,
'"
'"c.
N
/
ANGULa 5 x 3 x 1/4
ANGULa 3 x 3 x 1/4
""
"
Las plataformas deberán fabricarse en
secciones, en caso necesario, adecuadas
para embarque y montaje en campo.
Las plataformas fabricadas en secciones
deberán ajustarse en taller, marcarse y desarmarse para embarque.
Todas las uniones de campo deberán ser
mediante tornillos. El fabricante deberá
entregar 10% de tornillos extra de cada ta-
CORTE A-A
6 pulg
Holgura
-+-
/ REJILLA O PLACA
ANTIDERRAPANTE
maño para repuestos.
Deberán eliminarse todas las rebabas y filos agudos.
Pintura: una mano de primario de taller,
excepto en las superficies para caminar.
Separación máxima entre soportes 6 pies.
Separación máxima de los postes de pasamano: 6 pies. Taladre un agujero de purga
de 9/16 el> en la placa antiderrapante por
cada 10 pies2 de área de piso.
Tornillos pasantes 112 el>
Barrenos para tornillos pasantes 9/16 el>
PLACA DE 1/4, D08LADA
CANAL 6 x 8.2
SOPORTES ALTERNATIVOS
311
ABERTURAS DE FALDONES
SOLDADURA DE FILETE
CONTINUO DE 1/4 DE
PULG; INTERIOR y
EXTERIOR
AGUJEROS DE VENTILACION
PARTE QUE_!-+".....
SOBRESALE
Tratándose de hidrocarburos u otros
líquidos o gases combustibles, los faldones deberán proveerse con un minimo de dos agujeros de 2 pulgadas para
ventilación, situados lo más arriba posible y a 180 grados uno del otro. Dichos
agujeros deberán librar el aislamiento
de la cabeza. Para el casquillo puede
usarse un copIe o tubo.
ABERTURAS DE ACCESO
ACCESO AL
FALDON
Las aberturas de acceso pueden ser circulares o de otra forma. Las circulares
se usan con más frecuencia con casquillos de tubo o placa doblada. La
parte saliente del casquillo debe ser
igual al espesor del recubrimiento protector contra incendio o como minimo
debe tener 2 pulgadas. Deberá incrementarse la parte saliente de los casquillos cuando sea necesario para reforzar
el faldón bajo ciertas condiciones de
carga.
Diámetro (D) = 16-24 pulgadas
ABERTURAS PARA TUBOS
Las aberturas para tubos deben ser circulares y de diámetro 1 pulgada mayor
que el de la brida. Deben proveerse
casquillos como los de las aberturas de
acceso.
TIPOS DE ACCESOS AL FALDON
312
ROMPEDOR DE VORTICE O REMOLINO
El objeto de los rompedores de vórtice es eliminar los efectos indeseables de los remolinos en los líquidos.
Con frecuencia, se utilizan mamparas transversales y de placa plana con anchura de
dos veces el diámetro de la boquilla.
Para lograr un alto grado de eficacia bajo condiciones severas de remolino, la anchura
de la mampara debe ser igual a cuatro veces el diámetro de la boquilla. La altura arriba de la descarga debe ser casi la mitad del diámetro de la boquilla, pero puede ser de
varias pulgadas si se requiere mayor holgura por otras razones.
FORMACION DE VORTICES EN LOS L1QUIDOS
D ~ DIAMETRO DEL TUBO
w
-1 0<3
g~
~~
1
«w
°1 i!
.11:
x>-
:<~
_~""""-+~--J&_I_
/
REJILLA
MAMPARA DE REJILLA
MAMPARAS DE PLACA PLANA Y PLACA CRUZAD'
Material: Placa de acero al carbono de 114" o rejilla con barras de 1 x 1-1118"
Referencia: F. M. Patterson, "Vortexing can be prevented", The Oil and Gas
Journal, 4 de agosto de 1969.
o
313
PARTE III
MEDIDAS Y PESOS
1. Tabla de propiedades de los tubos
314
2. Dimensiones
de cabezas, bridas, cuellos soldables largos, accesorios soldables, copies roscados
324
3. Peso
de cascos y cabezas, tubos y accesorios, bridas, aberturas, empaques yaislamientos, placas, placas circulares, tornillos pasantes.
360
4. Volumen
de cascos y cabezas, volúmenes parciales en cilindros horizontales, volúmenes,
parciales en cabezas elipsoidales y esféricas.
402
5. Area de las superficies de cascos y cabezas
411
6. Tablas de conversión"'
Decimales de pulgada, decimales de pie, sistema métrico, pulgadas a milímetros,
milímetros a pulgadas, pies cuadrados a metros cuadrados, metros cuadrados a
pies cuadrados, libras a kilogramos, kilogramos a libras, galones americanos a litros, litros a galones americanos, libras por pulgada cuadrada a kilogramos por
centimetro cuadrado, kilogramos por centímetro cuadrado a libras por pulgada
cuadrada, grados a radianes, minutos y segundos a decimales.de grado, grados
centígrados a Fahrenheit, grados Fahrenheit a centígrados.
412
314
PROPIEDADES DE LOS TUBOS
Los números de cédula y las designaciones de peso están de aCIlf'rdo con ia Norma
ANSI B36.1O para tubos de acero al carbono y aceros aleados, y la Norma ANSI
B36. 19 Dara tubos de acere :;¡vxidable.
Tam. No. de Cédula
nomi - Aceros al Aceros
nal." carbono y
inoxidel aleados
dables
ubo
1
40
SO
i
1
...
¡
40
SO
3
...
40
80
i
.. .
40
1
i
lO!»
40S
SOS
..
105
40S
80S
160
...
3
¡
.0570
.0451
.0310
.141
.141
.141
.1073
.0955
.0794
.1320
.1041
.0716
.423
.567
.738
.1010
.0827
.0609
.171
.177
.177
.1427
.1295
.1106
.2333
.1910
.1405
.OS3
.109
.671
.850
.1550
.1316
.220
.220
.1764
.1637
3568
.3040
.546
.466
.252
.147
.187
.1194
1.087
1.310
1.714
.1013
0740
.0216
.220
.220
.220
.1433
.1220
.0660
.2340
.1706
.0499
1.050
1.050
1.050
1.050
1.050
1.050
.834
.824
.742
.083
.113
.154
.85'1
1.130
1.473
.2660
.2301
.1875
.275
.275
.275
.2314
.2168
.1948
.6138
.5330
.4330
.675
.614
.434
.188
.218
308
1.727
1.940
2.440
.1514
.1280
0633
.275
.275
275
.1759
.1607
.1137
.3570
.2961
.1479
1.315
1.315
1.315
1.097
1.049
.957
.109
.133
.179
1.404
1.678
2.171
.4090
.3740
.3112
.344
.344
.344
.2872
.2740
.2520
.9448
.8640
.7190
1.315
1.315
1.315
.877
.815
.599
.219
.250
.358
2.561
2.850
3.659
.2614
.2261
.1221
.344
.344
.344
.2290
.2134
.1570
.6040
.5217
.2818
1.660
1.660
1.442
1.380
.109
.140
1.806
2.272
.7080
.6471
.434
.434
.3775
.3620
1.633
1.495
1.660
1.660
1.660
1.278
1.160
.896
.191
.250
.382
2.996
3.764
5.214
.5553
.<1575
.2732
.43<1
.434
.434
.3356
.3029
.2331
1.283
1.057
.6305
1.900
1.900
1.682
1.610
.109
145
2.085
2717
.9630
.8820
.497
.497
.4403
.4213
2.221
2.036
1.900
1.900
Doble,. 1.900
1.500
1.337
1.100
.200
.281
.400
3.631
4.862
6.408
.7648
.6082
.4117
.497
.497
.497
.3927
.3519
.2903
1.767
1.405
.950
2.157
2.067
2.041
.109
.154
.167
2.638
3.652
3.938
1.583
1.452
1.420
.622
.622
622
.5647
.5401
.5360
3.654
3.355
3.280
. ...
Est.
Ref.
40
80
-,
.0740
.0568
.0364
lOS
40S
80S
SOS
...
. ..
• o.'
..
Est.
Ref.
~~~Ie
Est.
Ref.
..
DobleJ
Ref.
1
40
80
.. .
...
...
160
...
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315
PROPIEDADES DE LOS TUBOS (cont.)
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316
-PROPIEDADES DE LOS TUBOS (cont.)
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35.9
35.3
2.81
2.81
2.81
2.70
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826
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34.4
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2.81
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79.3
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10.750
10.750
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.531
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32.3
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2.81
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10.750
10.750
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80.10
31.1
29.5
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2.81
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8.625
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3.54
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14.000 13.375
14.000 13.250
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3.54
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140
...
...
Superficie
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PROPIEDADES DE LOS TUBOS (cont.)
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143.1
5.76
5.76
5.16
5.43
5.40
5.31
338.2
334.1
330.1
....
.
....
24.000 23.500
24.000 23.376
24.000 23.250
.250
.312
.375
63
79
95
189.0
186.9
183.8
6.28
6.28
6.28
6.15
6.12
6.09
435.0
430.0
424.6
24.000 23.125
24.000 23.000
24.000 22.816
.431
.500
.562
110
125
141
181.8
181.0
178.5
6.28
6.28
6.28
6.05
6.02
5.99
420.0
416.0
411.0
24.000 22.750
24.000 22.626
24.000 22.500
.625
.687
.750
156
171
186
175.9
174.2
172.1
6.28
6.28
6.28
5.96
5.92
5.89
406.5
402.1
397.6
.968
1.031
1.218
1.531
238
253
297
367
165.8
163.6
158.2
149.3
6.28
6.28
6.28
6.28
5.78
5.74
5.65
5.48
382.3
318.0
365.2
344.3
.
-
....
.
'"
Est.
Ref.
30
40
60
80
100
20.000 19.500
20.000 19.314
20.000 19.250
. ...
...
'"
'
Area
transversal,
pulg2
....
.
20
24
Superficie
interior
por pie,
pies2
...
••
10
.. .
Superficie
exterior
por pie,
pies2
..
-.
....
"
160
. ...
Peso de
agua
por
pie de
tubo, lb
...
..
....
...
24.000
24.000
24.000
24.000
22.064
21.938
21.564
20.938
321
PROPIEDADES DE LOS TUBOS (cont.)
No. de cédula
Tam.
DesigDiám.
nomi- Aceros Aceros nación exL,
nal del al car- inoxi- del peso pulg
bono y dables
tubo
aleados
24
. ...
,_
160
....
....
24.000
24.000
24.vOO
24.000
_._-
---
~-----
----
120
140
(Con!.)
_ _ _ _ _o
26
....
.. ..
·.
..
Peso de Superfiagua
Diám. Espesor Peso
cie
inL,
exterior
de pared por pie, por
pie de por pie,
pulg pulg
lb
tubo, lb pies2
Superficie
interior
por pie,
pies2
Area
transversal,
pulg2
20.376
19.876
19.625
19.314
1.812
2.062
2.187
2.343
429
484
510
542
141.4
134.4
130.9
127.0
6.28
6.28
6.28
6.28
5.33
5.20
5.14
5.06
326.1
310.3
302.0
293.1
26.000 25.500
26.000 25.376
26.000 25.250
.250
.312
.375
67
84
103
221.4
2192
217.1
6.81
6.81
6.81
6.68
6.64
6.61
510.7
505.8
500.7
.. .
.. .
... .
....
....
.. .
. - ..
...
...
.. .
....
·.
26.000 25.126
26.000 25.000
26.000 24.876
.437
.500
.562
119
136
153
215.0
212.8
210.7
6.81
6.81
6.81
6.58
6.54
6.51
495.8
490.9
486.0
· . ..
....
....
26.000 24.750
26.000 24.624
26.000 24.500
.625
.688
.750
169
186
202
208.6
206.4
204.4
6.81
6.81
6.81
0.48
6.45
6.41
481.1
476.2
471.4
30.000 29.376
30.000 29.250
30.000 29.125
.312
.375
.437
99
119
138
293.7
291.2
288.7
7.85
7.85
7.85
7.69
7.66
7.62
677.8
672.0
666.2
30.000 29.000
30.000 28.875
30.000 28.750
.500
.562
625
158
177
196
286.2
283.7
281.3
7.85
7.85
7.85
7.59
7.56
7.53
660.5
654.8
649.2
.. .
o •••
.. .
...
.. .
.. .
.. .
-., .
... .
.. .
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' - - - - - ._-_._10
..
30
.
o"
•
.. , .
....
·.
..
20
lO
f-----
----
__ 'o
DIMENSIONES DE LOS TUBOS
ANSI B 36.10
l. Todas las medidas están expresadas en pulgadas.
2. Los espesores nominales de pared que se indican están sujetos a una tolerancia de fabricación de 12.5OJo
3. No están incluidos en la Norma ANSI B 36.10
Tamaño Diámetro
nominal exterior
del tubo
Cédula
10
~
v..
%
-~
~
I
-Iv..
I~
2
-2~
3
3~
-4
5
6
-1
10
12
-20
24
30
Cédula
20
·.
·.
·.
·.
·.
·.
--- -- -0.840
·.
·.
1.050
·.
·.
1.315
·.
·.
--- -- -1.660
·.
·.
1.900
·.
·.
2.375
·.
·.
--- -- -2.875
·.
-.
3.500
-.
·.
-.
".000
·.
--- -- -".500
·.
·.
5.563
·.
·.
6.625
·.
·.
--- -- -8.625
-. 0.250
10.750
-.
0.250
12.750
·.
0.250
0."05
0.5"0
0.675
- - --14
16
11
ESPESOR DE PARED NOMINAL
1".000
16.000
18.000
--20.000
2".000
30.000
--
--
0.250
0.250
0.250
0.312
0.312
0.312
_ _ o
0.250
0.250
0.312
-0.375
0.375
0.500
Cédula
30
Peso
estándar
Cédula
40
-. 0.068
0.088
0.091
·-- --
--
0.109
0.113
0.133
0.109
0.113
0.133
·.
-.
··--
0.068
0.088
0.091
--
--
0.1"0
0.1"5
0.15"
0.1"0
0.1"5
0.15"
·.
·.
·.
-·.
·.
--
--
--
0.203
0.216
0.226
0.203
0.216
0.226
-- -0.237
0.258
0.280
0.237
0.258
0.280
-.
·.
·.
·.
--
--
--
0.277
0.307
0.330
0.322
0.365
0.375
0.322
0.365
0...06
0.375
0.375
0...38
0.375
0.375
0.375
-- --0.500
0.562
0.625
--0."38
0.500
0.562
-.
·.
·.
0.095
0.119
0.126
-- --. 0.1"7
·.
0.15"
-.
0.179
-- -·.
0.191
·.
0.200
0.218
·-- -·.
0.276
·.
0.300
·.
0.318
-- -·.
0.337
·.
0.375
-. 0...32
-- -0."06
0.500
0.562
-0.593
0.656
0.7~0
--
--
--
0.375
0.375
0.375 3
0.593
0.687
0.812
0.968
..
Cédula
100
Cédula
120
Cédula
140
·.
·.
·.
-- -·.
0.1"7
·.
0.15"
0.179
·.
-- -0.191
·.
0.200
·.
0.218
·.
-- -0.276
·.
0.300
·.
0.318
·.
-- --.
0.337
0.375
·.
0."32
·-- --
·.
·.
·.
-·.
·.
·.
-·.
·.
·.
-·.
··.
--
·.
·.
·-·.
·.
·.
-·.
·.
·.
-·.
·.
·.
-·.
·.
·.
Cédula Extrarre- Cédula
fonado
80
60
·.
0.500
0.500
0.500
-0.500
0.500
0.500
--
0.500
0.500
0.500 3
0.095
0.119
0.126
0.500
0.593
0.687
0.593
0.718
0.843
--
--
0.750
0.8"3
0.937
0.937
1.031
1.156
--
--
..
·.
1.031
1.218
1.281
1.531
- - - ._------_._---_.-
·0."38
0.500
0.562
-0.718
0.843
1.000
--
1.093
,1.218
1.375
-1.500
1.812
·.
--_._--
-0.812
1.000
1.125
-1.250
1."38
1.562
1
Cédula
(XX) 1Tamaño
160 Doblementenominal
refonado del tubo
·.
·.
·-
-0.187
0.218
0.250
·.
·.
!-i
·.
v..
%
-- -0.29"
0.308
0.358
I
~
~
--
-- --
0.250
0.281
0.3"3
0.382
0."00
0."36
--
--
0.375
0...38
0.552
0.600
0.636 3
-.
-0.531
0.625
0.718
-0.906
1.125
1.312
-1."06
1.593
1.781
-0.67"
0.750
0.86"
Iv..
I~
2
-2Yz
3
3~
-4
5
6
-- -0.875
1
10
·.
12
·.
--· 14
.
16
·.
11
·.
-- -- -- -1.750
1.968
20
·.
2.062
24
·.
2.3"3
·.
30
·.
·.
--------~--
324
CABEZAS
Para recipientes de diámetros pequefio y mediano, las cabezas elipsoidales son las más usadas,
mientras que los de gran diámetro se fabrican generalmente con cabezas hemisféricas o bridadas y abombadas.
Las cabezas pueden ser sin costura o soldadas.
BRIDA RECTA
Las cabezas troqueladas soldadas al casco a tope no necesitan llevar brida recta cuando la cabeza no es de mayor espesor que el casco, de acuerdo con el Código, párrafos UO-32 y 33, pero en la práctica, todas las cabezas, excepto las hemisféricas, se usan con bridas rectas.
Longitud usual de las bridas rectas: 2 pulgadas para las elipsoidales, 1 Y2 pulgadas para las bridadas y abombadas y O pulgadas para las cabezas hemisféricas.
Las cabezas troqueladas de mayor espesor que el casco y soldadas a tope a éste, tendrán brida
recta. Ver la página 147 para la longitud mínima requerida de la brida recta.
DIMENSIONES DE LAS CABEZAS
Las medidas de las páginas siguientes corresponden a las cabezas fabricadas por la Lukens Steel
Company.
Los diámetros y espesores anotados en las tablas no indican la gama completa de tamafios disponibles. Dicha compafiía ha fabricado cabezas en pesos hasta de 58 000 libras, en diámetros
hasta de 264 pulg, D.E., yen espesor hasta de 8 pulgadas. También se ofrecen cabezas en espesores y diámetros intermedios.
PESO DE LAS CABEZAS Ver tablas que comienzan en la página 360.
VOLUMEN DE LAS CABEZAS Ver página 402.
SUPERFICIE DE LAS CABEZAS Ver página 411.
325
DIMENSIONES DE LAS CABEZAS
C'\
l.
SIMBOLOS USADOS EN LAS TABLAS
D
elipsoidales, diámetro exterior de las cabezas
ASME bridadas y alabeadas.
.1
D
HEMISFERICA
c_·~
l.
D
ELIPSOIDAL
h
=
L(R)
= radio
M
=
r
= radio interior de la corona de las cabezas ASME
bridadas y alabeadas.
t
= espesor de pared, nominal o mínimo.
.1
EL: ZXr
1.
= diámetro interior de las cabezas hemisféricas y
L(R)::I
profundidad interior del alabeamiento.
interior del alabeamiento de las cabezas
ASME bridadas y alabeadas como se usa en las
fórmulas para presión interna o externa.
factor que se utiliza en las fórmulas para presión interna.
ASME BRIDADA y ALABEADA TODAS LAS DIMENSIONES ESTAN EN PULGADAS
ESPESOR DE PARED
PIAME
TRO,
1
O
14
16
18
20
L (R)
r
h
M
L (R)
r
h
M
L (R)
r
h
M
L (R)
r
h
M
22
L (R)
r
h
M
24
L (R)
r
h
M
12
1.125
2.625
1.56
15
1.125
2.750
1.65
18
1.125
2.875
1.75
18
1.250
3.500
1.69
21
1.375
3.688
1.72
24
1.500
3.875
1.75
12
1.500
2.750
1.46
15
1.500
2.875
1.54
16
1.500
3.313
1.56
18
1.500
3.563
1.62
20
1.500
3.813
1.65
24
1.500
3.813
1.75
12
1.875
2.938
1.39
14
1.875
3.188
1.44
15
1.875
3.563
1.46
18
1.875
3.750
1.52
20
1.875
4.000
1.56
24
1.875
4.000
1.65
178
1~
14
2.250
3.375
1.36
15
2.250
3.750
1.39
18
2.250
3.875
1.46
20
2.250
4.188
1.50
24
2.250
4.188
1.58
18
2.625
3.625
1.41
18
2.625
4.063
1.41
20
2.625
4.313
1.44
24
2.625
4.375
1.50
18
3.000
4.250
1.36
20
3.000
4.500
20
3.375
4.688
1.39
1.36
24
3.000
4.563
1.46
24
3.375
4.813
1.41
24
3.750
5.000
1.39
326
DIMENSIONES DE LAS CABEZAS
DIA~fE-
TRO,
O
26
-
VER
PAGINA
325
L(R)
r
h
M
28
L (R)
r
h
M
30
L (R)
r
h
M
32
"
,~
34
L (R)
r
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M
L (R)
r
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M
L (R)
36
38
40
r
h
M
L(R)
r
h
M
L (R)
r
h
M
L (R)
42
r
h
M
48
54
L (R)
r
h
M
L (R)
r
h
M
60
TODAS LAS DIMENSIONES EN PULGADAS
L(R)
r
h
M
ESPESOR DE PARED
%
72
%
24
1.625
4.500
1.72
26
1.750
4.813
1.72
30
1.875
4.875
1.75
30
2.000
5.563
1.72
24
1.625
4.438
1.72
26
1.750
4.750'
1.72
30
1.875
4.813
1.75
30
2.000
5.500
1.72
24
1.875
4.500
1.65
26
1.875
4.750
1.69
30
1.875
4.813
1.75
30
2.000
5.375
1.72
34
2.125
5.563
1.75
36
2.250
5.938
1.75
36
2.375
6.500
1.72
40
2.500
6.625
1.69
40
2.625
7.188
1.72
42
3.000
8.000
1.69.
54
3.250
8.938
1.77
60
3.625
10.000
1.77
34
30
2.125 2.1 25
5.500 6.000
1.75
1.69
36
36
2.250 2.250
5.875 5.813
1.75
1.75
36
36
2.375 2.375
6.438 6.375
1.72
1.72
40
36
2.500 2.500
6.563 6.938
1.69
1.69
40
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1.72
1
lyg
I~
24
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4242
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-
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24
4.125
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24
4.125
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4.125
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4.125
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48
4.125
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1.60
54
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10.563
1.65
327
DIMENSIONES DE LAS CABEZAS
TODAS LAS DIMENSIONES EN PULGADAS
DIAME- VER
TRO, PAGIN
O'
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30
325
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r
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h
M
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M
ESPESOR DE PARED
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1%
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1%
2
2~
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27.(
~
,)
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30
30
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1.41
1.36
328
DIMENSIONES DE LAS CABEZAS
TODAS LAS DIMENSIONES EN PULGADAS
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o
325
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1.7'S
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l~
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325
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1.69
90
6.125
18.125
1.72
96
6.500
19.250
1.72
108
6.875
19.313
1.75
108
7.250
21.313
1.72
114
7.625
22.250
1.72
120
8.000
23.313
1.72
78
5.125
14.188
1.72
84
5.500
15.188
1.72
84
5.875
17.125
1.69
90
6.125
18.125
1.72
96
6.500
19.125
1.72
102
6.875
20.125
1.72
108
7.250
21.250
1.72
114
7.625
22.188
1.72
120
8.000
23.250
1.72
78
78
5.250 5.625
14.250 14.375
1.72
1.69
~4
84
5.500 5.625
15.125 15.188
1.72
1.72
84
84
5.875 5.875
17.063 17.000
1.69
1.69
90
90
6.125 6.125
18.063 18.000
1.72
1.72
96
96
6.500 6.500
19.063 19.000
1.72
1.72
102
102
6.875 6.875
20.063 20.000
1.72
1.72
108
108
7.250 7.250
21.188 21.063
1.72
1.72
114
114
7.625 7.625
22.125 22.063
1.72
1.72
120
120
8.000 8.000
23.125 23.063
1.72
1.72
78
6.000
14.500
1.65
84
6.000
15.313
1.69
84
6.000
17.063
1.69
90
6.125
17.938
1.72
96
6.500
18.938
1.72
102
6.875
19.938
1.72
108
7.250
20.938
1.72
114
7.625
21.938
1.72
120
8.000
23.000
1.72
78
6.750
14.875
1.60
M
6.750
15.625
1.62
84
6.750
17.313
1.62
90
6.750
18.125
1.65
96
6.750
18.938
1.69
102
6.875'
19.813
1.72
108
7.250
20.813
1.72
114
7.625
21.813
1.72
120
8.000
22.875
1.72
72
7.500
14.375
1.52
78
7.500
15.188
1.56
84
7.500
16.000
1.58
84
7.500
17.625
1.58
90
7.50
18.375
1.62
96
7.500
19.188
1.65
102
7.500
20.000
1.69
108
7.500
20.813
1.72
114
7.625
21.625
1.72
120
8.000
22.750
1.72
72
8.250
14.750
1.48
78
8.250
15.500
1.52
84
8.250
) 6.313
1.54
84
8.250
17.875
1.54
90
8.250
18.688
1.58
96
8.250
19.500
1.60
102
8.250
20.312
1.62
108
8.250
21.125
1.65
114
8.250
21.938
1.69
120
8.250
22.750
1.72
72
9.000
15.063
1.46
78
9.000
15.875
1.48
84
9.000
16.625
1.52
84
9.000
18.188
1.52
90
9.000
19.000
1.54
96
9.000
19.813
1.56
102
9.000
20.563
1.60
108
9.000
21.438
1.62
114
9.000
22.188
1.65
120
9.000
23.000
1.65
330
DIMENSIONES DE LAS CABEZAS
TODAS LAS DIMENSIONES EN PULGADAS
-
ESPESOR DE PARED
DIAME- VER
TRO. PAGlN
D
325
138
144
%
1>
144
}i
178
1
l~
l~
lY2
132
132
132
132
132
132
132
132
8.375 8.375 8.375 8.375 8.375 8.375 8.375 8.375
23.938 23.875 23.813 23.750 23.688 23.625 23.563 23.500
h
1.75
1.75
M
1.75
1.75
1.75
1.75
1.75
1.75
L (R) 132
132
132
132
132
132
132
132
r
8.750 8.750 8.750 8.750 8.750 8.750 8.750 8.750
h
25.875 25.813 25.750 25.625 25.563 25.500 25.438 25.3t3
M
1.72
1.72
1.72
1.72
1.72
1.72
1.72
1.72
._-
ESPESOR DE PARED
OIAMEVER
TRO. PAGlN
138
~
L (R)
r
1%
325
1%
I~
2~
2
2Y2
2%
3
L (R)
r
132
130
132
130
130
132
130
130
8.375 8.375 8.375 8.375 8.375 8.375 8.375 9.000
23.438 23.375 23.313 23.500 23.375 23.250 23.125 23.250
h
M
1.75
1.72
1.69
1.75
1.75
1.72
1.72
1.72
L (R)
131
132
132
132
132
132
132
132
r
8.750 8.750 8.750 8.750 8.750 8.750 8.750 9.000
h
25.250 25.188 25.125 25.063 24.938 24.813 24.625 24.625
1.72
1.72
1.72
1.72
1.72
M
1.72
1.72
1.72
--
TOLERANCIAS
ESPESOR DE PARED (APROXIMACION)*
ESPESOR MINIMO
REQUERIDO
--_._-_.OTROS TIPOS
HEMISFERICAS
~TA ISO" D.I.incl
MAS DE ISO" D.!.
"
0.1875
0.3750
0.6250
0.7500
1.1250
1.5000
0.0625
0.1250
0.2500
0.3750
0.500
0.6250
0.1250
0.1250
0.2500
0.3750
0.5000
0.6250
4.5" a S"
"
S" a 5.5"
"
5.5" Y mayor
1.7500
2.0000
2.0000
0.7500
0.8750
1.0000
0.7500
0.8750
1.0000
Hasta l' 'exclusivamente
1" a 2"
"
2" a 3"
"
3" a 3.5"
3.5" a 4"
4" a 4.5"
"
"
• Especifique el espesor minimo (si se requiere) en el pedido.
PROFUNDIDAD INTERIOR DEL ALABEAMIENTO (h)
48" O.E. más 0.5" menos O"
Más de 48" D.E. hasta 96" D.E. incl. más 0.75", menos O"; sobre 96" D.E. más
1", menos O" .
OVALAMIENTO
Dentro de los límites permitidos por las normas.
--_._._-
--
332
CE,
BRIDAS DE 150 lb
NORMA ANSI 8 16.5
1. Todas las dimensiones están en pulgadas.
2. Material de uso común, acero forjado SA 181.
Disponibles también en acero inoxidable, acero aleado y metales no ferrosos.
3. La cara elevada de 1I1t¡ pulg está incluida en
las dimensiones e, D y J.
4. Las longitudes de los espárragos no incluyen
la altura de la corona.
5. Los barrenos para los pernos son 118 pulg mayores que los diámetros de los pernos.
6. Las bridas se barrenan a las dimensiones que se
indican, excepto que se especifique otra cosa.
7. Las bridas para los tubos de los tamafios 22,
26, 28 y 30 no están cubiertas por la norma
ANSI B 16.5.
VER PAGINA OPUESTA PARA LA
DIMENSION K y LOS DATOS RELATIVOS
A LOS PERNOS.
Tamaño
nominal
del tubo
Diámetro
de
perforación
~:~,!
l.
~
l.
CUELLO SOLDABLE
~:~¡~
I
•
l.
~
\. 1..
E
G
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1.09
1.36
1 'V.
2\tí6
Ya
Ya
1
.62
.82
1.05
.84
1.05
1.32
Iv..
IY2
2
1.38
1.61
2.07
2Y2
3
3Y2
4
2~6
1\tí,
1.70
1.95
2.44
2~
2~6
%
2V2
1
2.47
3.07
3.55
2.94
3.57
4.07
2~
2~
lVe
4.57
5.66
6.72
3
1~,
3V2
3V2
1 ~,
6
4.03
5.05
6.07
8
10
12
7.98
10.02
12.00
8.72
10.88
12.88
4
4
11~,
4V2
2~,
14
16
18
13.25
15.25
17.25
14.14
16.16
18.18
5
5
2~
5V2
2 1\tí,
20
22
24
19.25
21.25
23.25
20.20
22.22
24.25
51 \tí,
5 'V.
6
2%
26
28
30
Pendiente
de especificarse
26.25
28.25
30.25
5
5 1ti6
5Ve
5
21~6
I .1
1~6
1~,
1~
1~6
1~
2V2
3V.
3~
3%
3 7ti6
3V2
U.
BRIDA CIEGA
Diámetro Diámetro Diámetro
de la
de la
ampanaer campana exterior
de la
el punto de en la base
brida
soldadura
Longitud
en la
campana
Ji
~~
D
Y2
•
BRIDA DESLIZABLE
e
%
.Iit:
K
H
B
A
{]t!1
Espesor
de la
brida
H
J
1~,
3V2
~,
1 V2
3%
V2
11~6
4~
~6
1.66
1.90
2.38
2~,
2~,
1\tí,
3\tí6
40/.
5
6
2.88
3.50
4.00
3~,
4~
41~6
7
7Y2
8Y2
1~6
4.50
5.56
6.63
5~,
6~6
7~,
Ya
~
%
1~6
1~6
9
10
1~,
11
1
8.63
10.75
12.75
9 1 \tí,
12
14%
13V2
1 V.
16
19
1~,
1~
14.00
16.00
18.00
15~
21
18
23V2
19'V.
25
1%
1 ~6
20.00
22.00
24.00
22
P\tí6
24~
27V2
29V2
26Ve
32
1%
26.00
28.00
30.00
28V2
34~
36V2
2
2\tí6
38~
2V.
30~
32~
1~6
11~6
333
CUELLO SOLDABLE
LARGO DE 150 lb
R
,- 1"
K
"1
~,
l. Todas las dimensiones están en pulgadas.
2. Material de uso común, acero forjado SA 181.
Disponible también en acero inoxidable, acero aleado y metales no ferrosos.
3. La cara elevada de 1116 pulg está incluida en
las dimensiones J y M.
4. La longitud de los pernos no incluye la altura
de la corona.
5. Los barrenos para los pernos son 118 pulg mayores que los diámetros de los pernos.
6. Las dimensiones M (longitud de los cuellos
soldables) se basan en los datos de los fabricantes principales. Bajo pedido especial, se
obtienen cuellos soldables largos de mayor
longitud que los que aparecen en la tabla.
"' ru'
~,,~,
,-
~
~~
~_N-
~
~
~
~
~
~
~
J
~~
~
LL-J
VER LA PAGINA OPUESTA PARA LA
DIMENSION J.
Diámetro
exterior
de la
No.
Diám.
cara
de
de los
elevada barrenos pernos
Lon$itud de los
pernos
Circulo
de los
pernos
K
1~
Cara
elevada
de 1/16
Junta
de anillo
4
4
2~
2~
2)12
211
---
..
Yz
Y2
%
3~
4~
3
3Y.
3)12
3%
4
4
4
4Y.
5
5Yz
4
4
8
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%
%
5Y2
6
7
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2
2Yz
2V.
6~,
7~
8
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8
.12
12
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~
~
16 'A
18Y,
21
12
16
16
1
1
1%
23
20
20
20
1%
1'A
1'A
24
28
28
1'A
1'A
1'A
8Y2
10%
12~
15
::l
Diámetro
exterior
L
Y2
Yz
Yz
JI M,
"O
~
~
3%
2~
3Yz
2~
7Yz
8Yz
9Yz
11~
3~
3~
3~
3~
3~
4
3~
4
4
4)12
4)1
4 ,y.
4~
14 'A
17
4~
4~
5Y.
18~
21 'A
5Y.
5)1
5~
22~
6
25
27'A
5~
M
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Tamaño
nominal
del tubo
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6
6)1
16
18
20
6~
6~
22
6Yz
7
7)1
26'A
20
22
24
----
28Yz
30Yz
32Yz
26
28
30
7
7
7
7'A
"¡;j
::l
~
10-14
14
16
18
334
BRIDAS DE 300 lb
CEI
¿=:=¡;, !
NORMA ANSI B 16.5
l. Todas las dimensiones están en pulgadas.
2. Material de uso común, acero forjado SA 181.
Se obtienen también en acero inoxidable, acero aleado y metales no ferrosos.
3. La cara elevada de 1116 pulg está incluida en
las dimensiones e, o y J.
4. Las longitudes de los espárragos o pernos no
incluyen la altura de la corona.
5. Los barrenos para los pernos son 118 pulg mayores que los diámetros de los pernos.
6. Las bridas se barrenan a las dimensiones indicadas excepto que se especifique otra cosa.
7. Las bridas para los tubos de los tamaftos 22,
26, 28 y 30 no están cubiertas por la norma
ANSI 816.5.
VER PAGINA OPUESTA PARA LA
DlMENSION K y LOS DATOS RELATIVOS
A LOS PERNOS.
Tamaño
nominal
del tubo
Longitud
en la
campana
Diámetro
de la
perforación
1.
:~
l.
CUt:u.o SOUlABU:
~;~
BRIUA m:SI.IZABU:
~'l
l. l. ~ }~=tt
I
I
BRIUA C1t:('A
Diámetro Diámetro Diámetro
de la
de la
exterior
campana en campana
de la
el.puntode en la base
brida
soldadura
Espesor
de la
brida
A
B
e
D
E
G
H
J
.62
.82
1.05
.88
1.09
1.36
2!t16
2~
2~
%
1
1!t16
.84
1.05
1.32
1 V2
1%
2V.
3%
... %
... %
~
1.38
1.61
2.07
1.70
1.95
2.....
1lt\6
2 1!t16
2%
Hí,
2V2
2%
1~
1.66
1.90
2.38
2.94
3.57
4.07
3
3~
2....7
3.07
3.55
1 V2
1'\ií,
1%
2.88
3.50
4.00
4
5
6
....03
5.05
6.07
".57
5.66
6.72
8
10
12
7.98
10.02
12.00
14
16
18
~
y..
1
Iv..
1~
2
2V2
3
2~
3~
3
tí,
5~
3~,
6V.
6V2
31~
7V2
... %
8~
5~
9
%
1!t16
%
1~
%
1
1 V.
1~
3Y.
3Y.
2
2\ií,
n'.
4.50
5.56
6.63
5%
7
8V.
10
11
12V2
1~
1~
1~
8.72
10.88
12.88
4~
2~,
Hí
8.63
10.75
12.75
10~
4%
5V.
12%
14%
15
17V2
20Yz
1 Y.
1 Y.
2
13.25
15.25
17.25
14.14
16.16
18.18
5%
5%
3
3V2
16%
19
21
23
25V2
28
2V.
6~
14.00
160.00
18.00
20
22
24
19-.25
21.25
23.25
20.20
22.22
24.25
6~
3%
4
20.00
22.00
24.00
23V.
30V2
33
36
2Yz
2%
2%
26
28
30
Pendiente
de especificarse
26.25
28.25
30.25
7~
7~
28~
38~
7%
7%
30Yz
40%
"'3
3~
3~
3~
6V2
6Y.
8~
2%
3~
"tí,
8~
26~
28~
30~
25~
27%
32~
2~
2~
3%
335
CUELLO SOLDABLE
LARGO DE 300 lb
l. Todas las dimensiones están en pulgadas.
2. Material de uso común, acero forjado SA 181.
Se obtienen también en acero inoxidable, acero aleado y metales no ferrosos.
3. La cara elevada de 1/16 pulg está incluida en
las dimensiones J y M.
4. La longitud de los pernos no incluye la altura de la corona.
S. Los barrenos para los pernos son 1/8 pulg mayores que el diámetro de los pernos.
6. Las dimensiones M (longitud de los cuellos
soldables) se basan en datos de los fabricantes
principales. Bajo pedido especial, se obtienen
cuellos soldables largos de mayor longitud
que la que aparece en las tablas.
VER PAGINA OPUESTA PARA LA
DlMENSION J.
I
Diámetro
Longitud de los pernos
-g
e:§
exterior
.w
-tUy
de la
No. Diámetro Circulo
Diámetro
'Cl~
l! piámetro
cara
de los
de los
Cara
exterior....." 'O ~ nominal
de
elevada barrenos pernos pernos
Q
del tubo
elevada
Junta
de 1/16 de anillo t - ---+--+---=-1
K
L
N
M
e-;;
8.
1%
2~
3
2
4
4
4
3
311
2V2
2V.
4
3lA
4
3~
3~
8
3V2
4V.
5
5V2
8
8
8
6~
1 1!ti6
3~
5V.
4
3~
3~
4~
4~
4~
V2
~
2V.
2V2
1
1lA
2~
3tí6
1 V2
9
2
2V2
3
3V2
3'tí6
6~
4lA
7tí6
8
8
7lA
7V.
9lA
8V2
12
10~
10~
12~
12
16
16
20 lA
21
20
20
24
24~
8Yt
19
21
23
25 lA
27 lA
24
24
24
27
29lA
32
9
23V.
9~
10~
27~
29V2
28
28
28
34V2
11
11 V2
29V2
31 V2
26
12lA
33~
30
15
16lA
18V2
31 V2
33~
5
.4Yt
4~
5lA
5lA
4V2
5 3A
4
5
5~
5~
H~
7
8V.
5
6
13
15lA
5Yt
6lA
10lA
8
17~
6~
12~
14~
10
12
16~
14
16
4~
6~
7Yt
7~
8~
22V2
37
39lA
7
10
IOV2
11lA
12
18
10-14
20
22
24
28
336
BRIDAS DE 400 lb
NORMA ANSI B 16.5
l. Todas las dimensiones están en pulgadas.
2. Material de uso común, acero forjado SA 105.
Se obtienen también en acero inoxidable, acero aleado y metales no ferrosos.
3. La cara elevada de 1/4 pulg está incluida en
las dimensiones e, D y J.
4. Las longitudes de los espárragos o pernos no
incluyen la altura de la corona.
5. Los agujeros para los pernos son 1/8 pulgada
mayores que los diámetros de los mismos.
6. Las bridas van barrenadas a las dimensiones
que se indican excepto que se indique otra cosa.
7. Las bridas para los tubos de los tamafios 22,
26, 28 y 30 no están cubiertas por la norma
ANSI B16.5.
VER PAGINA OPUESTA PARA LA
DlMENSION K y LOS DATOS SOBRE EL
APERNADO.
A
Y2
1*
1~
lY2
2
2Y2
3
3Y2
4
5
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
26
28
30
B
e
.88
1.09
1.36
1.70
1.95
2.44
2.94
3.57
4.07
4.57
5.66
6.72
8.72
10.88
12.88
14.14
16.1.6
18.18
20.20
22.22
24.25
2\1\6
2 v..
26.25
28.25
30.25
2~6
20/.
2*
2%
3Y.
3 v..
~
l.
,1
BRIDA DESLIZABLE
1
BRIDA CIEGA
G
H
V.
.84
1.05
1.32
1.66
1.90
2.38
2.88
3.50
4.00
4.50
5.56
6.63
8.63
10.75
12.75
14.00
16.00
18.00
20.00
22.00
24.00
lY2
2*
3tí6
3*
4%
4%
5 v..
6Y.
6Y2
3 1tí6
4%
5 v..
7Y2
8 v..
9
5*
7
10
11
12Y2
15
17Y2
20Y2
23
25Y2
28
1Y.
Iv..
1~
10/.
11~6
l 1tí6
3Y2
4
4\oí6
2
2Y.
2 v..
2 1\oí6
4V.
5:V.
2%
5%
6
6Y2
60/.
6*
6V.
3tí6
3 1 \oí6
3%
4
4 v..
4Y2 '
7%
8Y.
7%
8Y.
80/.
80/.
3~
J¡
~---=e
l. I~ ~ .. .1 ~
E
1
1\1\6
l~
CUELLO SOLDABU:
D
3~
40/.
1.
26tí6
28tí6
30tí6
IV.
2Y.
2Y2
8~
1ov..
12%
14*
16*
19
21
23Y.
25 v..
27%
28%
301~6
32 1tí6
30Y2
33
36
38 v..
40*
43
~6
O/.
1\1\6
1~6
%
1
1 Y.
Iv..
1~
1~
1 Y2
1%
1%
2Y.
2 v..
2~
2Y2
20/.
2*
2%
3
337
CUELLO SOLDABLE
LARGO DE 400 lb
l. Todas las dimensiones están en pulgadas.
2. Material de uso común, acero forjado SA 105.
Se obtienen también en acero inoxidable, acero aleado y metales no ferrosos.
3. La cara elevada de l!4 pulg no está incluida
en el espesor J pero sí en la longitud M.
4. La longitud de los pernos no incluye la altura de la corona.
5. Los barrenos para los pernos son 1/8 pulg mayores que el diámetro de los mismos.
6. Las dimensiones M (longitud de los cuellos
soldables) se basan en datos de los fabricantes
principales. Los cuellos soldables largos de
longitud mayor que las anotadas se pueden
obtener mediante pedido especial.
VER LA PAGINA OPUESTA PARA LA
DlMENSION J.
Diámetro
Longitud de los pernos
"'O
~:§
exterior
B
tjS ~
de la
Diámetro
.~
e Oí .. ' Tamai\o
No. Dlametro
O'
Jrculo
cara
Cara
exterior
o
,01"'0..8
nominal
de
de los de los
elevada agujeros pernos pernos
...l
¡s 21 del tubo
elevada
Junta
de 114" de anillo I - ---+---+--"-'-1
K
L
M
N
JC'
1~
11~6
4
4
2%
3JA
2
4
3Vz
3V.
4Vz
4
4~
4~
S
4~
4)12
sV.
4~
S
s
6%
7JA
sy.
31'\6
3 11'\6
4%
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s~
s~
3~
7V.
sYz
S~
4
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6
2Vz
2~
71'\6
a
a
a
a
a
a
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12
10%
3%
4V.
S
SVz
6~6
,
4
4
3Y-1
3Vz
3 JA
3
3 ~2
3'~
4
s~
6
~
%
2Ve
2Vz
1
1 y..
1~
2JA
9
2
2~
3
9JA
10%
s3f.t
6
12
16
16
13
6~
7)12
7
173f.t
a
8~
143f.t
10
12
16JA
lavz
21
20
20
20JA
a~
a~
aVz
24
24~
9
16JA
19
21
16
18
23
24
24
24
27
29JA
32
9~
12~
IS
2SJA
27JA
29Vz
31 Vz
33~
2a
2a
2a
IsJA
22Vz
1~
1 V.
2
34Vz
37
39JA
6~
7~
9
9 ~4
7
av.
12
10JA
12%
8
14
10-14
23Ve
10
10
10Vz
10~
11~
27%
11 Vz
12JA
13
12
12JA
26
13Vz
30
20
22
24
28
338
CEi
BRIDAS DE 600 lb
rl='~ ,i ¡1
NORMA ANSI 8 16.5
1. Todas las dimensiones están en pulgadas.
2. Material de uso común, acero forjado SA 105.
Se obtienen también en acero inoxidable, acero aleado y metales no ferrosos.
3. La cara elevada de 114 pulg no está incluida
en las dimensiones e, D y J.
4. Las longitudes de los espárragos o pernos no
incluyen la altura de la corona.
5. Los agujeros para los pernos son 118 pulg mayores que los diámetros de los mismos.
6. Las bridas van barrenadas a las dimensiones
que se indican excepto que se especifique otra
cosa.
7. Las bridas para tubos de los tamaños 22, 26,
28 y 30 no están cubiertas por la norma ANSI
BI6.5.
VER LA PAGINA OPUESTA PARA LA
DIMENSION K y LOS DATOS RELATIVOS
A LOS PERNOS.
Tamaíio
nominal
del tubo
A
~
%
1
lY4
1~
.
Q
2
oc
2~
Cl.
3
3~
4
5
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
26
28
30
Longitud
en la
campana
Diámetro
de la
perforación
f
E
Q
...
...
Q
Cl.
Q
oc
...01
¡:
..
'C
Cl.
.
~
Q
'i
~
B
.88
1.09
1.36
1.70
1.95
2.44
2.94
3.57
4.07
4.57
5.66
6.72
8.72
10.88
12.88
14.14
16.16
18.18
20.20
22.22
24.25
26.25
28.25
30.25
I
U/A
G
l.
CUEIJ.O SOU)ABU:
FE~2iw
BRI1>A Ot;SUZABU:
BRIUA C1t:<;A
I
Diámetro I D'á etro Diámetro
delacam1 m
exterior
pana en el
de la
I punto de campana de la
brida
soldadura en la base
E
G
21¡í,
2Y4
%
1
l1¡í,
.84
1.05
1.32
1 V2
1%
1 V.
lJA
1.66
1.90
2.38
2.88
3.50
4.00
4.50
5.56
6.63
8.63
10.75
12.75
2~
2V.
1~,
3V.
10/1
110/1,
3JA
3:Y.
4
11~,
2V.
7~
2%
20/1
3
3%
30/.
3 1 1¡í,
40/1,
40/1
5
5JA
8
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4V2
40/.
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6
6Ví
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7
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J¡
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l. 1.. ~ .1 .1 ~
D
20/1
..
H
e
2~í,
1 T~
K
•
14.00
16.00
18.00
20.00
22.00
24.00
Espesor
de la
brida
H
J
3~
o/í,
40/1
4%
0/1
l1¡í,
2V2
5JA
2~
10/1,
V.
2V.
3~,
6V.
6V2
31~,
7V2
40/1
SJA
6
8JA
9
1 V.
lJA
1:Y.
10~
1 V2
7~,
8~
13
14
1
1~
10~
16V2
1V.
20/1,
13V2
20
22
20/1
15~
2V2
17
23~
2~
19V2
21 V2
27
29JA
32
34JA
37
3
3JA
24
26JA
28JA
3V2
3~
4
8~
8~
26~,
29~,
9JA
9JA
310/.
40
42JA
4JA
4%
9~
9~
28V2
30V2
33'~,
44V2
4V2
339
CUELLO SOLDABLE
LARGO DE 600 lb
,-
H
-1
le
1"
~~
Il~
l. Todas las dimensiones están en pulgadas.
2. Material de uso común, acero forjado SA 105.
Se obtienen también en acero inoxidable, acero aleado y metales no ferrosos.
3. La cara elevada de 114 pulg no está incluida
en el espesor J, pero sí en la longitud M.
4. La longitud de los pernos no incluye la altura de la corona.
5. Los barrenos para los pernos son 118 pulg mayores que los diámetros de los mismos.
6. Las dimensiones M (longitud de los cuellos
soldables) se basan en los datos de los fabricantes principales. Pueden obtenerse mediante pedido especial cuellos soldables largos de
mayor longitu~ que los anotados.
~~~Tl
I'l
J
r'tl
~
~~N-
M
~
LL---J
~
~
VER PAGINA OPUESTA PARA LA
DlMENSION J.
Diámetro
Longitud de los pernos
exterior
de la
Diámetro
No. LámetrJ Circulo
Cara
cara
exterior
de los de los
de
elevada
Junta
elevada barrenos pernos pernos
de 114" de anillo
K
1~
1 1Vi, '
2
2Y2
2f.
3o/a
4Y.
L
4
4
4
4
4
8
Y2
o/a
o/a
o/a
*
o/a
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8
8
8
8
8
12
1
1
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12 3,4
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1 Y.
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16v..
18Y2
20
20
20
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1 Y2
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24
24
24
10/.
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28
28
28
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2
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5Y2
6~,
7~,
21
23
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271A
29!12
31 Y2
33~
*
~
fa
fa
31A
3
3Y2
3Y2
3*
4
4Y2
3*
4
4 v..
5
4~
4Y2
Sfa
60/.
7 v..
4*
5
5
51A
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6
6*
7
2o/a
31A
3!12
3f.
8Y2
10Y2
11 !12
13*
17
5Y2
5?1
6Y2
6?1
7?1
8Y2
4~
7*
8*
19v..
8~
20~"
9:)4
9Yz
23*
25*
10
10?1
101A
28V2
300/.
33
11 YI
12
13
36
38
40 v..
131A
13*
13~
14
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8*
10*
2
12
13Y2
c:
o
'§
E
15*
17
.:5l
o:;
c::r
11
19Y2
21 V2
11~
24
9
12Y2
13 v..
141A
Tamaño
nominal
del tubo
28 v..
O>
::s
"¡¡j
12-20
::s
~
2Y2
3
3!12
4
S
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
26
28
30
340
BRIDAS DE 900 lb
C ¡
E
NORMA ANSI B 16.5
l. Todas las dimensiones están en pulgadas.
2. Material de uso común, acero forjado SA 105.
Se obtienen también en acero inoxidable, acero aleado y metales no ferrosos.
3. La cara elevada de 1/4 pulg está incluida en
las dimensiones e, D y J.
4. Las longitudes de los pernos o espárragos no
incluyen la altura de la corona.
5. Los barrenos para los pernos son 1/8 pulg mayores que los diámetros de los mismos.
6. Las bridas van barrenadas a las dimensiones
que se indican excepto que se especifique otra
cosa.
7. Las bridas para los tubos de los tamafios 26,
28 y 30 no están cubiertas por la norma ANSI
B 16.5.
VER LA PAGINA OPUESTA PARA LA
DIMENSION K y LOS DATOS RELATIVOS
A LOS PERNOS
Tamaño
nominal
del tubo
Diámetro
de la
perforación
A
~
Y4
1
2
.
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2~
E
Q
1 Y-.
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30
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Diámetro
Diámetro
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de la
exterior
pana en el campana
de la
punto de en la base brida
soldadura
Espesor
de la
brida
H
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B
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D
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G
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1.09
1.36
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9V2
11 V2
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1 V2
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18V2
21 V2
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1.66
1.90
2.38
2=%
4
2V2
2V.
4V2
2=%
5.66
6.72
8.72
5
5V2
6%
3%
4
5.56
6.63
8.63
10.88
12.88
14.14
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4%
5V.
10.75
12.75
14.00
14V2
16V2
5'A
6
6'A
8
16.00
18.00
20.00
24.00
20
22'A
11 'A
11=%
12'A
26%
28'1ri6
30=%
7'A
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16.16
18.18
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24.25
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28.25
30.25
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11=%
12'A .
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3.50
4.50
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24
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35
46
48V2
50/.
5%
17=%
24V2
29V2
3Y.
341
CUELLO SOLDABLE
LARGO DE 900 lb
1. Todas las dimensiones están en pulgadas.
2. Material de uso común, acero forjado SA 105.
Se obtienen también en acero inoxidable, acero aleado y metales no ferrosos.
3. La cara elevada de 114 pulg no está incluida
en el espesor J pero sí en la longitud M.
4. La longitud de los pernos no incluye la altura de la corona.
5. Los barrenos para los pernos son 118 pulg mayores que los diámetros de los mismos.
6. Las dimensiones M (longitud de los cuellos
soldables) se basan en los datos de los fabricantes principales. Se pueden obtener mediante pedido especial cuellos soldables largos
de mayor longitud que las indicadas en la
tabla.
VER PAGINA OPUESTA PARA LA
DIMENSION J.
'3
Diámetro
Longitud de los pernos
8:§
exterior
0Q
l)~ ~ T
de la
No. Diámetn Círculo
C
Diámetro
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de
de los
de los
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exterior
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elevada barrenos pernos pernos
elevada
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de 114" de anillo 1----+---+---=-1
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L
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10
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16Y2
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18~
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24
26
28
30
342
CEi
BRIDAS DE 1500 lb
~:=¡;, !
NORMA ANSI 8 16.5
1. Todas las dimensiones están en pulgadas.
2. Material de uso común, acero forjado SA 105.
Se obtienen también en acero inoxidable, acero aleado y metales no ferrosos.
3. La cara elevada de l/4 pulg no está incluida
en las dimensiones e, D y J.
4. Las longitudes de los pernos no incluyen la alaltura de la corona.
5. Los barrenos para los pernos son 1/8 pulg mayores que los diámetros de los mismos.
6. Las bridas van barrenadas a las dimensiones
que se indican excepto que se especifique otra
cosa.
VER LA PAGINA OPUESTA PARA LA
DlMENSION K y LOS DATOS RELATIVOS
A LOS PERNOS.
Tamaño
nominal
del tubo
Diámetro
de la
perforación
A
lh
.88
1.09
1.36
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1
lJA
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B
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1.95
2.44
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en la
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de la
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de la
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18.00
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343
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H
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~
~
"1
CUELLO SOLDABLE
LARGO DE 1500 lb
-If
1. Todas las dimensiones están en pulgadas.
2. Material de uso común, acero forjado SA 105.
Se obtienen también en acero inoxidable, acero aleado y metales no ferrosos.
3. La cara elevada de 1/4 pulg no está incluida
en el espeso)" J, pero sí en la dimensión M.
4. La longitud de los pernos no incluye la altura de la corona.
5. Los barrenos para los pernos son 1/8 pulg mayores que los diámetros de los mismos.
6. Las dimensiones M (longitud de los cuellos
soldables) se basan en los datos de los fabricantes más importantes. Pueden obtenerse
cuellos soldables de mayor longitud que las
anotadas mediante pedido especial.
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J
1\11
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VER PAGINA OPUESTA PARA LA
DIMENSION J.
Diámetro
Longitud de los pernos
exterior
de la
Diámetro
No.
Diám. Círculo
Cara
cara
exterior
de
de los de los
elevada
elevada barrenos pernos pernos
Junta
de 114" de anillo
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14
16
18
20
24
344
C EI
BRIDAS DE 2500 lb
NORMA ANSI B 16.5
l. Todas las dimensiones están en pulgadas.
2. Material de uso común, acero forjado SA 105.
Se obtienen también en acero inoxidable, acero aleado y metales no ferrosos.
3. La cara elevada de l/4 pulg no está incluida
en las dimensiones e, D y J.
4. Las longitudes de los pernos o espárragos no
incluyen la altura de la corona.
5. Los barrenos para los pernos son l/8 pulg mayores que los diámetros de los mismos.
6. Las bridas van barrenadas a las dimensiones
que se indican excepto que se especifique otra
cosa.
VER LA PAGINA OPUESTA PARA LA
DIMENSION K y LOS DATOS RELATIVOS
A LOS PERNOS
Diámetro
de la
perforación
Longitud
en la
campana
J=:=¡;.
1.
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1
•
J
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Diámetro
Diámetro Diámetro
de la camde la
exterior
pana en el campana
de la
punto de
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Espesor
de la
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nominal
del tubo r-~:---¡--=--+--:--¡---=-+--::--t----::---+--=--+--:---;
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30
7~
9~
4~
345
CUELLO SOLDABLE
LARGO DE 2500 lb
l. Todas las dimensiones están en pulgadas.
2. Material de uso común, acero forjado SA 105.
Se obtienen también en acero inoxidable, acero aleado y metales no ferrosos.
3. La cara elevada de 1/4 pulg no está incluida
en el espesor J pero sí en la longitud M.
4. La longitud de los pernos no incluye la altura de la corona.
5. Los barrenos para los pernos son 1/8 pulg mayores que los diámetros de los mismos.
6. Las dimensiones M (longitud de los cuellos
soldables) están basadas en los datos de los
fabricantes principales. Pueden obtenerse los
cuellos soldables en longitudes mayores que
las anotadas mediante pedido especial.
VER PAGINA OPUESTA PARA LA
DIMENSION J.
Diámetro
Longitudde los pernos
exterior
de la
No. PiámetJ Circulo
Diámetro
Cara
cara
de
exterior
de los
de los
elevada
elevada barrenos pernos pernos
Junta
de 114" de anillo
K
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346
BRIDAS PARA JUNTAS DE ANILLO
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DISTANCIA APROXIMADA ENTRE BRIDAS
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~
1500
-
Ya
~2
~)2
3
4
5
6
8
~)2
400
600
900
Distancia, en pulgadas
300
-
-
K6
"!'52
NUMEROS DE LOS ANILLOS
Tamaño nominal del tubo
re:;
401
.'"
'C=~
.;¡
CIo
ot~
CIo_
ISO
300 400,600
900
1500
2500
Tamaño nominal del tubo
401
.",
'C=~
~:S:;
o~~
CIo:S
ISO
300,400,600
900
1500
2500
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R24
RU
R35
...
Rt2 --,-R14 Rt6 RtI R28 RU Rt6 R18 R2t R23 R26 R28 RI2 ...
Rª
R37
R37
R39
R38
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5
6
8
10
12
R40
R4t
R41
R44
RU
R43
R45
R45
R46
R47
R48
R49
R49
R51
R51
R52
R53
R53
R54
R55
R56
R57
R57
R58
R6'
14
16
18
20
24
R59 R64 R68 R72 R7'R_6! l65 R6t R73 R77
.!~! ~~66 R70 R74 11.71
~~3 R67 R7t R75 R79
. .. . .. .. .
oo'
,
...
347
liá
Ll1
ACCESORIOS SOLDABLES
- A
ANSI B 16.9
----i
Codo de 90° de gran radio
l. Todas las dimensiones están en pulgadas.
2. El material de los accesorios soldables cumple
con la especificación SA 234 grado WPB.
3. Los tamaños 22, 26 Y30 pulg no están cubiertos
por la norma ANSI B 16.9.
4. Para los espesores de pared ver página 314.
5. La dimensión F 1 se aplica a las tapas estándares
y extrarreforzadas. La dimensión F2 se aplica a
las tapas de mayor peso.
-A-J
Codo reductor de 90°
de gran radio
{fl,~
Tamaño
l.!
~
nominal Diámetro
~A---J
del tubo
exterior
Codo de 45° de radio corto
~
:-A-l-A~
Dimensiones
A
e
B
F¡ Fi
D
E
.....
1
IV.
.....
.....
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IVI
IVI
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.....
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IVI
IVI
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2
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4
5
6
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3
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5
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1.660
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2
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1.900
2.375
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3.500
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3
3Y4
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2
3V.
43/16
53/16
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4
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4.000
4.500
5.563
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6
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3Y4
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101/16
121/16
~
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8
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12
14
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10.750
12.750
14.000
12
15
18
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5
6Y.
7l¡i
8Y.
161/16
20Y,
24Ya
28
•8
10
12
14
121/16
15%
18Ya
21
Codo de 180° de radio corto
16
18
20
22
16.000
18.000
20.000
22.000
24
27
30
33
10
1)1/,
1m
13 1/¡
32
36
40
44
16
18
20
.....
24
27
30
.....
7
8
9
10
8
9
10
10
24
26
24.000
26.000
30.000
36
39
45
48
16
115
1 52
18V¡
60
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36
.....
45
10'1/
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12
.....
.....
I
e
\
Codo de 180° de gran radio
~r
~g
Codo de 90° de radio corto
CIJJ
Tapa
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1
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.....
I
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1
348
ACCESORIOSSOLDABLES
r-J---
ANSI B 16.9
,
Salida
1'1
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JI,
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Diámetro
exterior
G
.840
.675
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1.050
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pi,
1
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H
1
1
lY,
lY,
lY,
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1.050
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2Yo
2Yo
2Yo
21,/c
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2Y,
2Jh
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2.375
1.900
1.660
1.315
1.050
2Yz
2V,
2'1,
2Yz
2Yz
2'1,
2%
2Yo
2
IV.
2.875
2.375
1.900
1.660
1.315
3.500
2.875
2.375
1.900
1.660
3
3
3
3
3
3%
3%
3%
3%
3%
3
231,
2%
2Yz
2Yo
3%
3Yo
3
2Va
2V.
3Yz
3Yz
3Yz
3Yz
4
4
4
4
3%
lYz
4.000
3.500
2.875
2.375
1.900
3V.
3V.
3Y.
3Y.
3Y.
3V.
3%
3Yz
3Yo
3Y,
4
3Yz
3
2V,
2
lY,
4.500
4.000
3.500
2.875
2.375
1.900
4Y,
4YB
4Ya
4Y,
4Y,
4'/.
4YB
4
lY4
3Y,
3Y.
3Yz
3'/.
•
lG-~GJ
..
...
1660
1.315
1.050
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3
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...
IV,
IV,
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3
2Yz
2
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IV,
3
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,
J
1.315
1.050
.840
lYz
+
T
Dimensiones
%
1
1
[G1G~
1. Todas las dimensiones están en pulgadas.
2. El material de los accesorios soldables se conforma a la especificaci6n SA 234 grado WPB.
3. Los tamaños 22,26 Y30 pu1g no están cubiertos
por la norma ANSI B 16.9.
4. Para los espesores de pared ver página 314.
Tamaño
nominal
de la
tuberia
f
G
2
2
T con reducci6n
...
...
....
3
3
3
3
3\1,
3Yz
3Yz
3Yz
...
...
[']
S
Reducci6n concéntrica
C'l
._.-
_._.
...
4
4
4
4
4
Reducci6n excéntrica
349
,
G
r-l l¡
i
,
ACCESORIOS SOLDABLES
ANSI B 16.9
¡
I
[G- ~J
1. Todas las dimensiones están en pulgadas.
2. El material de los accesorios soldables se conforma a la especificación SA 234 grado WPB.
3. Los tamaños 22,26 Y30 pulg no están cubiertos
por la norma ANSI B 16.9.
4. Para los espesores de pared ver página 314.
T
t
L
~
[G- ~GJ
T con reducción
[Jl
-
~
-
- -
Tamaño
nominal
de la
tuberia
5
6
--
8
3
2t¡,
2
6
5
4
3'/¡
3
8
f
5
4
31 "
10
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12
14
12
10
8
6
5
47,
4%
6625
5.563
4500
4.000
2.875
5%
5'10
5'10
5'10
5%
5%
5'10
5%
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5
4Ys
4'1,
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5t¡,
5t¡,
5t¡,
5'h
8,625
6.625
5.563
4.500
4,000
7
7
7
7
7
7
6'.
6' 8
61 •
6
6
6
6
6
10750
8.625
6625
5.563
4.500
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7:,
81 1
4Y,
4%
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5
5
5
5
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7
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7
7
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9
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8
8
8
8
14000
12750
10.750
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11
11
11
11
11
11
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11) ,
9,
9 ,
13
13
13
13
..?
16000
14.000
12750
10750
8625
"625
1?
12
12
12
12
12
1!
12
11',
11.
10' ,
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1g
16
14
18000
16000
14.000
13::
13 1 ~
13 1 :
14
8
t.
16
14
12
la
18
4Ys
4Ys
4Ys
H.
4V.
4'1,
10
10
10
10
10
ID
16
J
5.563
4500
4000
3.500
2875
2375
3.~00
\
H
12.750
10750
8625
6625
5,563
L'
-
Reducción excéntrica
5
4
2Y,
G
Diámetro
exterior
Salida
3Y,
Reducción concéntrica
C'l
Dimensiones
8~ g
l~
1~
1~
14
14
13: :
13
13
15
15
350
ACCESORIOSSOLDABLES
I
f
G
rj~ ~
ANSI 8 16.9
[G1GJ
l. Todas las dimensiones están en pulgadas.
2. El material de los accesorios soldables se conforma a la especificación SA 234 grado WPB.
3. Los tamaftos 22, 26 Y30 pulg no están cubiertos
por la norma ANSI B 16.9.
4. Para los espesores de pared ver página 314.
Tamaño
nominal
de la
tuberia
18
20
22
24
Dimensiones
Salida
12
lO
8
70
18
16
14
12
10
8
22
20
lB
15
14
12
10
24
22
70
IR
15
14
12
Diámetro
exterior
J
llY.
15
15
15
15
14V/
14
14
13%
13'/.
12'1.
20
20
20
20
20
20
22000
20000
18000
16000
14000
12750
10750
24000
16Vl
16'/1
\6'/1
\6'/1
16'/1
16'//
16'//
17
17
17
17
17
J7
17
17
16Yz
16
15 '/1
15
15
14%
20
20
20
20
17
17
17
16Y,
16
16
15%
15',
22
22
22
22
22
22
22
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13Yz
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15
15
15
15
15
15
~c
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3G
G
12750
10750
8.625
20.000
18.000
16.000
14000
12150
10.750
8.625
20000
lB 000
15000
14000
12 750
la 750
30000
24 nao
22 JOO
7J 000
1~ 000
la
30
T
14'1'
-GlGJ
...
...
...
...
...
20
20
20
20
20
20
20
...
24
24
24
...
...
T con reducción
[Jl
-
- -
Reducción concéntrica
CJl
- '-- -
----
Reducción excéntrica
351
DIMENSIONES ENTRE CARAS DE LAS BRIDAS DE LAS
VALVULAS DE ACERO DE COMPUERTA
(VEDGE y DE DOBLE DISCO)
Presión, Ib/pulgZ
Presión, Ib/pulgZ
Tamaño f----r---~--_,_--_I Tamaño I-----r--,--.-~--nominal,
150
300
400
600
nominal,
900
1500
2500
pulgadas
Dimensión A, pulgadas
pulgadas 1 - --D1 m-e-'-n-si-ón-A-,-p-ul"-g-ad-as-- - -
1
Sy¡
Sy¡
1
1~
9
9
1~
1
9
i__-'Y¡=--+--_-_.-1¡---7'--Yo,.:.z_-t--:.. .,.Yo.: . .Z-+_9,--Yo"':Z--f_~21
Y¡
2
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12
12
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_+-3,,-1_-I--1.=2...:.....:..-l--3o-:8...:.....:..-+--4-'4-V,=-z-+__5:_6=--_
12
U
19~
30
33
U
40X
49X
140015
30
32Y¡
35
16
44Y¡
54Y¡
I - ~+---+'---_+-"cc-::.._+--=.=---II--'
. ---+------''---1--~-=--+----160016
33
35Y¡
39
18
4S
60Y¡
.. . . . : - - j - - - - 1800
17
36
38Y¡
43
20
52
65X-=---1-----1
2000
lB
39
41X
47
24
61
76Y¡
I--::--.:-::-+----t----j--,..::,--+-- -
UOO
Tamaño
nomindal,
pulga as
1
~
~
~y¡
P~ión, Ib/pulg
~
Z
~_L 3~ L 4~_
600
Dimensión A, pulgadas
5Yz
-
8Yz
8Yz
---+----I----j----I
I
Tamaño ~
p~~ión, Ib/pulK.~ _
nom indal,
_.1!~_=I_2S00
pu lga as
Dimensión A, pulgadas
,9oo_J.
1
!
10
10
12Ya
352
DIMENSIONES ENTRE
CARAS DE LAS BRIDAS DE LAS VALVULAS DE
ACERO DE GLOBO NORMALES Y
ANGULARES
Cara elevada
Clase, lb
Tamaño f - - - - . - - -.....- -.....- - nominal,
150
300
400
600
pulgadas f---:Di=·:-me~ns--:-ió:-n-=-2-X~A-,-p"""":ul:-ga....d -as--
lYa
3
5
6
8
~.oor
Isoo=-T
2500
Dimensión 2 x A, pulgadas
Ya
7!1
8!1
9
1~
2Ya
Presión, Ib/pulg2
1==:=:==9=====f===r===;:e;==
Ya
2
Tamaño
nominal,
pulgadas
8
8!1
9!1
10!1
11!1
14
16
19Ya
10!1
11!1
12Ya
13
14
8!1
1
9
1~
9!1
11!1
13
14
1!1
2
2!1
3
4
5
6
13~
14
lS~
17Ya
22
16
18
19!1
23!1
-
~
17
20
22
26
I---I---Ir---t-r---t---I
-
10Y.
9
9
10~
10
10
12Va
11.C--+_-'-'-_-+-_---;-:-_
11
13~
12
12
lSY.
14!1
14!1
17~
16!1
16Ya
20
15
18!1
22~
18
21!1
26!1
22
26!1
31~
24
27~
36
29
32~
40~
39
50
33
a
10
12
1._..:c=--_+---::3:..::8:..,--+_4.:...4:.,.!1=....2--+_5,-,6,--_
14
40!1
49!1
-
Junta de tipo de anillo
Tamaño
nominal,
pulgadas
12
14
Presión, Ib/pulg2
r--900-~~~ClO~i~0
Dimensión 2 x A, pulgadas
3aVa
r
40Y.
4SVa
SO~
S6Ya
-
_
353
DIMENSIONES ENTRE CARAS DE LAS BRIDAS DE LAS
VALVULAS DE ACERO DE RETENCION
[ti]
+-l-
~A~
Cara elevada
Presión, Ib/pulg2
Tamaño
nominal,
pulgadas
2
2YJ
3
3YJ
4
5
6
8
10
12
300
150
600
400
Dimensión A, pulgadas
10YJ
11YJ
12YJ
13X
14
8
8YJ
9YJ
10YJ
11YJ
13
14
11YJ
13
U
-
-
16
-
17
-
-
15~
17YJ
21
24YJ
28
I
llYJ
13
14
19Y,
23YJ
26YJ
30
22
26
31
33
I
I
Tamaño
nominal,
pulgadas
YJ
~
1
lX
lYJ
2
2YJ
3
4
5
6
S
10
12
14
Presión,lb/pulg2
2500
1500
Dimensión A, pulgadas
900
9
10
11
12
14YJ
16YJ
15
lS
22
24
29
33
3S
40YJ
-
1OYe
9
10
11
12
14YJ
16YJ
lSYJ
21 YJ
26YJ
10~
27~
32~
39
44YJ
49YJ
12Y.
13~
15Ya
17~
20
22~
26YJ
31 )4
36 . 40)4
50
56
-
Junta de tipo de anillo
Tamaño
nominal,
pulgadas
..
Presión, Ib/pulg2
.3ii~~
150
Dimensión A, pulgadas
-=-7=F=~.~
__YJ. - -_4 J{,
óK,
1
6U 1 - - _ . t--~
. .:.::.... f - -.•. -
- - 1--7YJ - 1 -7Y:i
...- r - --- - - - t---5Y.
1
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5YJ
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9
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- --_._--- - - ___6._ f--- 9YJ
.lYJ
10 - f-----9YJ--.. 9YJ-.--7
.. __ . 2
11 Ya
11 Ya
aYJ
- _ ..
. _ - 11 Y.
2YJ
12Y.
9
13Y.
13Y.
. -1 - - - - - - - - - - _. -- 14y'
3
10
13Y.
14Y.
..
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_ 4... - ,-1~ .._ - 14Ya.'-- 16Y.
- .. "- r-·- 5
_ .13YJ
_ - - - 16Ye
. - - lSY..- 20Y.
6
14YJ
laY. - 19Ya 22Y.
- - ----- .- - ---'S
20
21
Ya
23Ya
26Y.
- .
-._------...JO. __ . 25 ------ 25Y. . _- 26Ya_.. 31 Y.---12 ---- 1--_ 2S
2aYa
30Y.
33Y.
14
31 YJ
~
t--.~
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-~-_.
~
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~
_
_.
-_.
f--.--.~
_ _ o.
~
-'--
----
Tamaño
nominal,
pulgadas
~-
_ _
YJ
~
1
1)4
lYJ
2
2YJ
3
4
5
6
a
-10
12
14
Presión, Ib/pulg2
2500
1500
900
Dimensión A, pulgadas
1OYe
10~
9
9
12Y.
10
10
11
13Ve
11
15)4
12
12
14Ya
17Ve
14Ya
20)4
16Ya
16Ya
lSYa
23
15Y.
21Ya
26Ve
lSY. t------'-- ¡ - . _ - 31~
22Y.
26Ya
-2a
36YJ
24Y.
-_ ..... _-- .. ._.
40Ve
33Y.
29Y.
----- . _ - - - r - - - - - 50Ve
39Ye
33Y.
56Ve
45Y.
3SY.
50)4
40Ve
.
~
_
Referencia: Face-to-Face and End-to-End Dimensions of Ferrous Valves
American National Standard ANSI BI6.10-1973.
.
354
t-8
8
.
<'
l--A--l
¡
COPLES ROSCADOS
Copie completo
l. Todas las dimensiones están en pulgadas.
2. El material, que es acero al carbono forjado se conforma a los requisitos de la especificación SA-lOS.
1II
3. Las roscas cumplen con la norma ANSI B2.1-1968.
l-A-l
Medio copie
Tamaño
nominal
Copie completo
d~
la tuberia
Medio copie
6000 lb
SOOOlb
6000 lb
SOOOlb
Longitud Diámetro Longitud Diámetro Longitud Diámetro Longitud Diámetro;
B
A
B
B
A
B
A
1/8
1 1/4
3/4
1 1/4
7/8
5/8
3/4
5/8
7/8
1/4
I 3/8
3/4
I 3/8
I
11/16
3/4
11/16
I
3/8
1 1/2
7/8
1 1/2
1 1/4
3/4
7/8
3/4
1 1/4
1/2
17/8 \ 1 1/8
1 7/8
I 1/2
15/16
1 1/8
15/16
I 1/2
3/4
2
I 3/8
2
I 3/4
1
I 3/8
I
1 3/4
I
23/8
1 3/4
23/8
2 1/4
1 3/16
1 3/4
1 3/16
2 1/4
1 1/4
2 5/8
2 1/4
2 5/8
2 1/2
I 5/16
2 1/4
I 5/16
2 1/2
I 1/2
3 1/8
2 1/2
3 1/8
3
I 9/16
2 1/2
I 9/16
3
2
33/8
3
33/8
3 5/8
I lI/H
3
111/16 3 5/8
2 1/2
3 5/8
3 5/8
35/8
4 1/4
1 13/16
35/8
I 13/16 4 1/4
3
4 1/4
41/4
4 1/4
5
2 1/8
41/4
2 1/8
5
3 1/2
4 1/2
43/4
4 1/2
53/4
2 1/4
43/4
2 1 /4
53/4
4
43/4
5 1/2
43&4
6 1/4
23/8
5 1/2
23/8
6 1/4
A
r
t
j
I
355
SIMBOLOS PARA ACCESORIOS DE TUBERlA
Bridados
.
--3
-{)-
Buje
Tapa
Cruz
--
Con reducción
De igual medida
Roscados
6+
+ +
6~
~campana
Soldables
y espiga
~
----1
~
+
Soldables
(soldadura
blanda)
-$
~
I
.~
'ef.
*++
V'-t
Y"'E
L
(
1
t
¡:E
r
¡e
Codo de 180 0 hacia abajo
G-t
~
G-f
G-*
~
Codo de 180 0 hacia arriba
@-f
e-+
0-1-
&*
&e
Cruzamiento
Codo
De 45 grados
--
De 90 grados
(
De base
e e '4
De doble ramal
~
T
De gran radio
~
tt
Con reducción
r*
~
Con salida lateral
(salida hacia abajo)
¡
Con salida lateral
(salida hacia arriba)
r- r
¡
r
~
(
t
C* .¡e
356
SIMBOWS PARA ACCESORIOS DE TUBERIA
Bridados
Lateral
Placa con orificio
Brida con reducción
Tapones
Tapón de nariz
~oldables
De campana
Soldables (Soldadura
y espiga
blanda)
le
Calle
Junta
De conexión
De tubería
De expansión
Roscados
-+-
---t-
-E-
-X-
--e.-
-t::=I-
-E:3-
~
~
-«=&
r r r
t
-l:~
-IV·
O
-iD
Tapón de tubería
--;<J
(:
---(>t-
--c>+--
~
~
~
Excéntrico
~
~
-hr
~
~
Manguit¡)
-1..-1-
-++-
-+--~
*--*"
-e-.--&-
Igual medida
.-L
~
~
xL
~
(Salida hacia arriba)
t-0-f
+-0-+
~
*0X
-e-0-e-
(Salida hacia abajo)
+-e-f
+-&-!
~
*B*
-e-e-e-
De doble barrido
~
~
~
L
~
L
~
Reductor
Concéntrico
T
--
l.
I
I
o',
Con reducción
I
357
SIMBOLOS PARA ACCESORIOS DE TUBERIA
Bridados
Roscados
De campana
y espiga
De curva simple
T L
Con salida lateral
(Salida hacia abajo)
..L.
Con salida lateral
(Salida hacia arriba)
~
rL
rL rL
~
-+-
Unión
Válvulas
Válvula de ángulo
De retención, también
De retención en ángulo
De compuerta, también
De compuerta en ángulo
(Elevación)
De compuerta, también
De compuerta en ángulo
(Planta)
De globo, también
De globo en ángulo
(Elevación)
De globo
(Planta)
Válvula automática
Con desvío
Solda~1es
Soldables
(Soldadura
~blanda)
~
? ?
..
.....
¿? ?
ti ti
~
~
~
~ ~
~
r
(3::J-
~
~
(3:::)-
B::1-
J=i
Accionado por
gobernador
-i.-
Con reducción
1l
Válvula de retención
(Paso recto)
..............-
--!"-J-
~
~
~
Grifo
-i(jt-
.....¡Of-
-"OE-
-wO~
06
0&
358
SIMBOLOS PARA ACCESORIOS DE TUBERIA
Válvula de diafragma
Bridados
Roscados
~
-h-
r-'
I el
-t*J-
---ck:l-
Válvula de compuerta
-t><1-
-t><l-
~
~
~
-{>r:;}-
~
~
~
~
--t><)J
-;x)::)
~
----i>:P
~
--*-
Válvula de abertura
rápida
~
~
Válvula de seguridad
--f;:&::1-
-i:IO-
Válvula de globo
Accionada por motor
Válvula de manguera,
también de esfera para
manguera
en ángulo, o también
en ángulo para manguera
de compuerta
de globo
Válvula de manguito en el
vástago
y espiga
Soldables
Soldables
Soldadura
blanda)
,..-,
r-2J
Válvula de flotador
Accionada por motor
De campana
r-~
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k
~
~
~
~
~
360
PESOS
1. En las tablas de las páginas siguientes aparecen los pesos de los diferentes componentes de
acero de los recipientes.
2. Todos los pesos están calculados con el peso teórico del acero: l pulgada cúbica = 0.28333
libras.
3. Para obtener el peso real de un recipiente, agregue el 6 070 al peso total. Dicho porcentaje
sirve para cubrir los excedentes de peso con que se surte el material dentro de sus tolerancias
de fabricación y el peso de las soldaduras.
4. Los pesos de casco que aparecen en las tablas son para un pie lineal de longitud del casco.
Los tabulados en las columnas encabezadas con "D.I" y "D.E" son los pesos del casco
cuando el diámetro dado es el diámetro interior o el diámetro exterior del casco.
5. Los pesos de la cabezas incluyen:
A. Para cabezas elipsoidales: brida recta de 2 pulgadas o el espesor de pared, el valor que
sea mayor.
B. Para cabezas ASME bridadas y alabeadas: brida recta de I 112 pulg.
C. Para cabezas hemisféricas: brida recta de O pulgada.
6. Los pesos de los accesorios de tuberia que hacen los diferentes fabricantes, tienen en
muchos casos desviaciones considerables, que reflejan las diferencias de la manufactura.
Los pesos de accesorios que aparecen en las tablas que siguen son los de los productos de
Ladish Company.
7. Todas las dimensiones están expresadas en pulgadas.
Todos los pesos están expresados en libras.
•
361
PESO DE CASCOS Y CABEZAS
ESPESOR DE PARED
DIAM.
DEL
RECIPIENTE
1/4"
CASCO
5/16"
CASCO
CABEZA
CABEZA
BYC HEMIS
D. I.
D. E.
ELIP
20
28
36
46
56
41
48
54
61
68
39
46
52
59
66
28
35
41
51
58
19
24
29
35
43
26
35
46
58
71
41
47
55
62
70
68
81
95
110
126
74
81
88
94
101
72
79
86
92
99
69
78
87
100
114
51
58
69
78
87
85
101
119
138
158
100
113
128
139
156
80
89
98
110
120
143
161
180
201
108
114
121
128
134
106
112
119
126
133
129
144
160
177
195
100
111
123
138
150
179
202
226
256
279
111
127
143
159
175
165
215
270
330
398
131
168
210
257
309
245
320
404
498
602
141
161
182
202
222
139
159
179
199
219
214
285
351
434
520
163
210
263
322
386
307
400
506
624
755
96
193
209
225
241
257
191
207
223
239
255
453
543
624
723
820
365
421
492
556
637
717
840
974
1118
1272
243
263
283
303
324
239
259
279
299
319
598
695
806
925
1050
456
532
614
702
796
897
1052
1220
1399
1592
102
108
114
120
126
273
289
305
321
337
271
287
303
319
335
922
1031
1150
1255
1445
710
801
883
984
1075
1435
1608
1792
1985
2188
344
364
385
405
425
339
359
379
399
419
1180
1320
1468
1622
1820
896
1001
1104
1230
1344
1796
2013
2242
2484
2738
132
138
144
353
369
385
351
367
383
1590
1730
1880
1186
1286
1406
2401
262'4
2856
446
466
486
439
459
480
1990
2160
2350
1482
1607
1758
3004
3282
3573
12
14
16
18
20
-"
24
26
28
30
32
34
36
38
40
42
48
54
60
66
72
78
84
90
D.I.
D. E.
ELIP
33
38
44
49
54
31
36
42
49
52
28
33
41
47
14
19
23
28
35
60
65
70
76
81
58
63
68
74
79
55
62
70
78
89
86
92
97
102
108
84
90
95
100
106.
113
129
145
161
177
--
'1'1
BYC HEMIS
222
362
PESO DE CASCOS Y CABEZAS
ESPESOR DE PARED
DlAM.
DEL
RECIPIENTE
3/8"
CASCO
7/16"
CABEZA
CASCO
CABEZA
BVe. HEMIS
ELIP' BVC
HEMIS
D. I.
D. E.
ELIP.
33
42
50
61
70
22
28
35
42
52
32
43
55
70
85
58
67
77
86
95
54
63
73
82
91
41
49
61
71
85
26
33
41
52
61
37
50
65
82
100
87
95
103
I1 I
119
82
94
105
121
137
61
70
82
94
105
103
122
143
166
190
105
114
123
133
142
101
110
119
129
138
97
109
122
141
160
71
82
97
109
122
121
143
168
194
223
130
138
146
154
162
127
135
143
151
159
154
173
192
213
234
121
134
147
165
180
216
243
272
303
336
151
161
170
179
189
148
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CEO 160
DOBLE REF.
ESP.
NOM.
DE
PARED
CODO
I PIE
DE
TUBO
(JIII
.109
.147
.187
.294
0.9
.113
.154
.218
.308
1.1
1.1
1.3
DE 90"
G.R.
~
,
de 90"
R.C.
..
"
CODO EN U
de 45"
G.R.
de 180"
G.R.
tic 180"
T
R.e.
~
6
0.4
0.5
004
0.5
004
0.1
0.2
004
0.7
0.5
0.6
0.6
0.3
0.3
0.3
004
0.8
1.0
1.2
1.5
0.5
004
0.5
0.5
0.8
1.3
1.8
2.0
2.7
0.8
1.3
1.4
1.8
1.6
2.0
2.5
1.1
1.5
2.4
2.7
2.0
2.3
3.0
304
0.2
0.3
0.1
0.2
0.2
0.3
1.7
1.5
1.9
204
.133
.179
.250
.358
2.2
2.8
3.7
.140
.191
.250
.382
2.3
3.0
3.8
5.2
0.6
0.9
1.0
lA
0.7
0.9
.145
.200
.281
0400
2.7
3.6
4.9
604
0.9
1.2
1.4
1.9
0.6
0.8
1.2
1.0
004
0.7
1.0
1.1
1.9
204
3.3
4.0
.154
.218
.343
.436
3.7
5.0
7.5
9.0
1.6
2.2
3.3
3.5
1.0
2.2
2.3
0.8
1.2
1.6
2.0
3.2
404
6.0
7.5
2.0
3.0
4.0
5.0
3.5
4.0
5.0
6.3
.203
.276
.375
.552
5.8
7.7
10.0
13.7
3.3
4.0
5.1
7.0
2.1
2.8
304
5.0
1.8
2.1
3.0
3.8
6.5
8.0
12.0
14.0
4.3
5.6
6.0
9.7
6.0
7.0
8.0
10.5
.216
.300
.438
.600
7.6
10.3
14.3
18.6
5.0
6.5
8.5
11.0
3.0
4.3
6.0
7.3
2.6
3.5
4.4
5.8
10.2
13.0
18.0
22.0
6.0
8.5
12.0
14.6
7.0
8.5
10.0
13.5
1.7
004
0.5
0.6
0.8
0.3
004
0.5
0.4
1.5
0.8
1.0
0.8
0.9
1.0
1.3
377
-
PESO DE TUBOS Y ACCESORIOS
CODO EN U
CODO
TAM.
NOM.
DEL
TUBO
DESIGNACION
EST.
3~
REF.
DOBLE REF.
EST.
REF.
4
CED 120
CED 160
DOBLE REF.
EST.
REF.
5
CED 120
CED 160
DOBLE REF.
EST.
REF.
6
CED 120
CED 160
DOBLE REF.
CED 20
CED 30
EST.
CED 60
REF.
8
CED 100
CED 120
CED 140
CED 160
DOBLE REF.
CED 20
CED 30
10
EST.
REF.
(cont.)
ESP.
NOM.
DE
PARED
I PIE
DE
TUBO
DE 90"
G.R.
~I'
,
de 90"
R.e.
de 45"
G.R.
~
de 180"
G.R.
de 180"
R.e.
ft ~
...
T
.226
.318
.636
9.1
12.5
22.9
6.8
8.4
16.0
4.5
6.0
11.0
3.5
4.5
8.5
13.0
16.8
32.00
9.0
12.0
22.0
9.0
12.0
18.0
.237
.337
.438
.531
.674
10.8
15.0
19.0
22.5
27.5
9.0
13.5
15.6
18.0
20.0
6.3
8.5
10.4
12.0
13.0
4.5
6.1
7.8
8.8
10.8
18.5
25.0
31.3
40.0
40.0
12.5
17.0
20.8
24.0
27.0
12.0
15.8
23.5
25.0
25.0
.258
.375
.500
.625
.750
14.6
20.8
27.0
33.0
38.6
15.5
22.0
27.8
32.0
36.0
9.6
14.0
18.6
22.0
24.0
7.5
10.8
13.9
16.0
19.0
30.0
44.0
55.6
65.0
72.0
19.0
28.0
37.2
44.0
48.0
21.0
26.0
44.5
55.0
40.0
.280
.432
.562
.718
.864
19.0
28.6
36.4
45.3
53.2
24.5
35.0
45.2
57.0
65.0
18.0
23.0
30.0
38.0
44.0
12.0
17.5
22.6
30.0
32.0
50.0
70.0
90.3
120.0
130.0
35.0
46.0
60.0
76.0
87.0
34.0
40.0
64.0
62.0
68.0
.250
.277
.322
.406
.500
.593
.718
.812
.906
.875
22.4
24.7
28.6
35.6
43.4
50.9
60.6
67.8
74.7
72.4
36.5
40.9
50.0
58.0
71.0
84.0
100.8
111.0
120.0
118.0
24.4
27.0
34.0
39.1
47.5
56.0
66.0
74.0
80.0
79
18.2
20.4
23.0
29.4
35.0
42.0
50.4
55.0
62.0
60.0
73.0
81.9
95.0
117.0
142.0
168.0
202.0
222.0
230.0
236.0
48.8
54.0
68.0
78.0
100.0
112.0
133.0
149.0
160.0
158.0
54.0
57.0
55.0
76.0
75.0
97.0
115.0
133.0
152.0
148.0
.250
.307
.365
.500
28.0
34.2
40.5
54.7
56.8
71.4
88.0
107.0
38.2
46.8
58.0
70.0
28.4
35.7
43.0
53.0
114.0
143.0
177.0
215.0
76.4 73.0
94.0 81.0
115.0 85.0
140.0 105.0
378
PESO DE'TUBOS y ACCESORIOS
CODO
TAM.
NOM.
DEL
TUBO
ESP.
~~M
I DE
PARED TUBO
DESIGNACIO N
~
(cont.)
CED 80
CED 100
10
CED 120
CED 140
CED 160
CEO 20
CEO 30
EST,
CEO 40
REF,
12
CEO 60
CED 80
CED 100
CEO 120
CEO 140
CEO 160
CEO 10
CEO 20
EST.
CED 40
REF.
14
CEO 60
CED 80
CEO 100
CED 120
CED 140
CEO 160
CEO 10
CEO 20
16
CEO 30 EST.
CEO 40 REF.
CEO 60
(cont.)
11 PIE
I
,,
DE 90°
G.R.
DE 90°
R.C.
CODO EN U
DE 45°
G.R.
~
DE ISO° DE 180°
R.C.
G.R.
1ft ~
..
T
.592 64.4
.718
77.0
.843 89.2
1.000 104.2
1.125 116.0
133
159
185
214
260
88
106
123
143
174
67
79
92
107
130
267
318
370
428
530
177
212
246
286
348
161
180
215
241
260
.250
.330
.375
.406
.500
.562
.687
.843
1.000
1.125
1..'H2
33.4
43.8
49.6
53.6
65.4
73.2
88.6
108.0
125.5
140.0
161.0
82
108
125
132
160
182
219
268
311
347
450
55
72
80
88
104
121
146
177
207
231
300
41
54
62
66
84
91
109
134
155
174
225
164
216
230
264
320
364
439
535
622
694
910
109
145
155
176
218
242
292
354
414
462
600
120
136
120
147
160
226
245
304
353
404
480
.250
312
.375
.438
.500
.593
.750
.937
1.093
1.250
1.406
37.0
46.0
55.0
63.0
72.0
85.0
107.0
131.0
151.0
171.0
190.0
106
132
160
183
205
245
310
70
87
105
122
140
163
205
53
66
80
91
100
123
154
212
264
325
366
400
490
619
140
175
210
244
275
326
410
193
210
165
252
230
311
369
213
850
.250 42.0
.312 52.0
.375
63.0
.500 83.0
.656 108.0
425
572
382
286
1092
764
139
172
206
276
355
92
115
132
174
236
69
86
100
135
178
277
344
412
550
710
184
230
260
340
472
201
222
195
280
458
379
PESO DE TUBOS Y ACCESORIOS
TAM.
NOM.
DEL
TUBO
I
DESIGNACION
I PIE
DE
TUBO
~
,,
DE 90"
G.R.
(cont.)
CEO 80
CEO 100
16
CEO 120
CEO 140
CEO 160
CEO 10
CEO 20
EST.
CEO 30
REF.
18
CEO 40
CEO 60
CEO 80
CEO 100
CEO 120
CEO 140
CEO 160
CEO 10
CEO 20 EST.
CEO 30 REF.
CEO 40
20
CEO 60
CEO 80
CEO 100
CEO 120
CEO 140
CEO 160
22
(cont.)
CODO EN U
CODO
ESP.
NOM.
DE
PARED
de 90"
R.e.
de 45"
G.R.
~
..
405
1618
1080
118
146
167
205
219
259
340
422
88
110
126
154
167
195
247
317
352
438
510
616
690
780
989
1268
226
292
330
410
430
518
680
844
281
307
249
399
332
525
612
710
217
320
420
506
690
861
144
210
275
338
457
573
434
109
640
160
830
206
253 1012
345 1380
431 . 1722
288
410
550
676
914
1146
439
342
480
706
834
1021
262
174
131
524
348
477
394
197
787
414
520
260
1040
550
225
809
540
47
59
71
82
93
105
138
171
208
244
275
309
176
219
260
308
340
390
494
634
.250
.375
.500
.593
.812
1.031
1.281
1.50C
1.750
1.968
53
79
105
123
167
209
256
297
342
379
.250
.312
.375
.437
.500
58
72
87
103
115
.250
.312
.375
.438
.500
.562
.750
.937
1.156
1.375
1.562
1. 781
"
~
T
600
300
137
165
193
224
245
pe 180"
R.e.
900
450
.843
1.031
1.218
1.438
1.593
de 180'
G.R.
548
380
PESO DE TUBOS Y ACCESORIOS
TAM.
NOM.
DEL
TUBO
DESIGNAClON
ESP.
NOM.
DE
PARED
CODO
I PIE
DE
TUBO
~
(cont.)
.562
.625
.688
.750
129
143
157
170
.250
.375
.500
.562
.687
.968
1.218
1.531
1.812
2.062
2.343
63
95
125
141
171
238
297
367
429
484
542
26
.250
.312
.375
.437
.500
.562
.625
.688
.750
67
84
103
119
136
153
169
186
202
30
.312
.375
.500
99
119
158
22
CEO 10
CEO 20 EST.
REFORZADO
CEO 30
CEO 40
24
CEO 60
CEO 80
CEO 100
CEO 120
CEO 140
CEO 160
CODO EN U
, , ,..
de 90"
G.R.
de 90"
R.e.
de 45"
G.R.
de 180"
G.R.
6
..
T
de 180"
R.e.
~
157
238
300
351
423
594
735
627
890
1200
1404
1692
2377
2940
677
416
590 528
780 610
940 977
1128 1257
1566 1446
1954 1673
550
275
1100
770
729
365
1458
875
306
367
488
1223
1465
1950
1058
930 1060
1235 1200
314
460
600
702
846
1188
1470
612
734
975
208
298
392
470
564
783
977
464
618
r
¡
381
PESO DE BRIDAS
TAM.
NOMINAL
DEL
TUBO
Y2
3,4
1
1~
1Y2
2
2'12
3
3'12
4
5
6
8
10
12
14
16
20
24
30
150 lb
DESLIZABlE
DE
DE
CUEllO CUELLO
SOlDA- SOlDABlE
BlE
lARGO
300 lb
CIEGA
DE
ESPARRAGOS
DESLIZABlE
DE
CUELLO
SOlDABlE
DE
CUEllO
SOlDABlE
lARGO
CIEGA
DE
ESPARN.AGOS
1.0
2.0
2.0
1.0
1.5
2.0
2.0
1.0
1.5
2.0
2.0
1.0
2.5
3.0
3.0
2.0
2.0
2.5
8.0
2.0
1.0
3.0
4.0
10.0
4.0
2.0
2.5
2.5
10.0
3.0
1.0
4.5
5.0
14.0
6.0
2.0
3.0
4.0
12.0
3.0
1.0
6.5
7.0
17.0
7.0
3.5
5.0
6.0
16.0
4.0
1.5
7.0
8.0
19.0
8.0
4.0
8.0
10.0
21.0
7.0
1.5
10.0
12.0
28.0
12.0
7.0
9.0
11.5
24.0
9.0
1.5
13.0
16.0
36.0
16.0
7.5
1l.0
12.0
31.0
13.0
3.5
16.0
20.0
45.0
21.0
7.5
12.0
16.0
47.0
17.0
4.0
21.0
25.0
54.0
27.0
7.5
13.0
20.0
57.0
20.0
6.0
26.0
34.0
86.0
35.0
8.0
18.0
24.0
77.0
26.0
6.0
35.0
45.0 108.0
50.0
11.5
28.0
42.0 103
45.0
6.5
54.0
70.0
150
81.0
18.0
37.0
55.0 150
70.0
15.0
77.0
99.0
218
127
38.0
60.0
85.0 215
110
15.0 110
142
289
184
49.0
77.0 114
221
131
22.0 164
186
342
236
62.0
93.0 142
254
170
31.0 220
246
426
307
83.0
18 120
155
278
209
41.0 280
305
493
390
101
155
170
324
272
52.0 325
378
575
492
105
22 159
224
333
69.0 433
429
594
157
210
260
439
411
71.0 490
545
823
754
174
26 248
270
470
498
93.6 552
615
870
950
239
319
375
600
681
112.0 779
858
1130
1403
307
382
PESO DE BRIDAS
TAM.
NOMINAL
DEL
TUBO
%
%
1
11,4
1%
2
2%
3
3%
4
5
6
8
10
400 lb
14
16
18
20
22
24
26
30
600 lb
DE
CUElLO
SOLDABLE
DESlIZABLE
2.0
3.0
2.0
1.0
2.0
3.0
2.0
1.0
3.0
3.5
3.0
2.0
3.0
3.5
3.0
2.0
3.5
4.0
11.0
4.0
2.0
3.5
4.0
11.0
4.0
2.0
4.5
5.5
14.0
6.0
2.0
4.5
5.5
14.0
6.0
2.0
6.5
8.0
17.0
8.0
3.5
6.5
8.0
17.0
8.0
3.5
8.0
10.0
21.0
10.0
4.5
8.0
10.0
21.0
10.0
4.5
12.0
14.0
29.0
15.0
7.5
12.0
14.0
29.0
15.0
8.0
15.0
18.0
38.0
20.0
7.7
15.0
18.0
38.0
20.0
8.0
21.0
26.0
48.0
29.0
11.6
21.0
26.0
48.0
29.0
11.6
24.0
30.0
67.0
33.0
12.0
33.0
37.0
80.0
41.0
12.5
31.0
39.0
90.0
44.0
12.5
63.0
68.0 128
68.0
19.5
39.0
49.0 115.0
61.0
19.0
80.0
73.0 158
86.0
30.0
63.0
78.0 140
100
30.0
97.0 112.0 215
139
40.0
91.0 110.0 230
155
52.0
177
189
324
231
72.0
91.0
I
, 12
DE
CUELLO
SOLDABLE
LARGO
DE
CUELLO
SOLDABLE
CIEGA
DE
ESPARRAGOS
DESlIZABLE
DE
CUELLO
SOLDABLE
LARGO
CIEGA
DE
ESPARRAGOS
129
160
301
226
69.0
215
226
500
295
191
233
336
310
88.0
259
347
417
378
118
253
294
416
398
114
366
481
564
527
152
310
360
481
502
139
476
555
654
665
193
378
445
563
621
180
612
690
840
855
242
464
465
685
205
643
710
962
267
539
640
799
936
274
876
977
1100
1175
365
616
680
970
1111
307
898
960
1250
1490
398
859
940
1230
1596
453
1158
1230
1520
1972
574
383
PESO DE BRIDAS
TAM.
NOMINAL
DEL
TUBO
Y2
900 lb
DESLIZABLE
DE
CUELLO
SOLDA·
BLE
DE
CUELLO
SOLDABLE
LARGO
1500 lb
CIEGA
DE
ESPARRAGOS'
DESLIZABLE
DE
CUELLO
SOLDABLE
DE
CUELLO
SOLDABLE
LARGO
CIEGA
DE
ESPARRAGOS
6.0
7.0
4.0
3.2
6.0
7.0
4.0
3.2
6.0
7.0
6.0
3.3
6.0
7.0
6.0
3.3
7.5
8.5
15.0
9.0
7.5
8.5
15.0
9.0
6.0
10.0
10.0
18.0
10.0
10.0
10.0
18.0
10.0
6.0
14.0
14.0
23.0
14.0
14.0
14.0
23.0
14.0
9.0
25.0
24.0
44.0
25.0
25.0
24.0
44.0
25.0
12.5
36.0
36.0
65.0
35.0
19.0
36.0
36.0
72.0
35.0
19.0
3
31.0
29.0
72.0
32.0
12.5
48.0
48.0
84.0
48.0
25.0
4
53.0
51.0
98.0
54.0
25.0
73.0
69.0 118
73.0
34.0
83.0
86.0 143
87.0
33.0
132.0 132.0 195
142
60.0
76.0
%
1
1~
lY2
2
2Y2
3Y2
5
6
8
10
12
14
16
18
20
108.0 110.0 199
113
40.0
164
164
235
159
172
187
310
197
69.0
258
273
366
302
121
245
268
385
290
95.0
436
454
610
507
184
326
372
667
413
124
667
690
1028
775
306
380
562
558
494
159
940
1030
975
425
459
685
670
619
199
1250
1335
1300
570
1625
1750
1750
770
2050
2130
2225
1010
3325
3180
3625
1560
CIl
924
949
880
299
792
1164
1040
1107
361
1480
2107
1775
2099
687
1450
1650
1650
2200
765
1525
1575
2200
1990
2290
2200
3025
1074
2075
2150
3025
22
24
26
30
«
«IX
«
CIlU
0
CIl....J
¡1JQ..
Q..«
647
....J....J
384
PESO DE BRIDAS
TAM.
NOMINAL
DEL
TUBO
Y2
%
1
1~
lY2
2
2112
3
2500 lb
DE
DESLf- CUEllO
ZABlE SOlDABlE
DE
CUEllO
SOlDA- CIEGA
BlE
lARGO
DE
ESPARRAGOS
:.0
8.0
7.0
3.4
9.0
9.0
10.0
3.6
12.0
13.0
20.0
12.0
6.0
18.0
20.0
30.0
18.0
9.0
25.0
28.0
38.0
25.0
12.0
38.0
42.0
55.0
39.0
21.0
55.0
52.0
85.0
56.0
27.0
83.0
94.0 125.0
86.0
37.0
3Y2
4
5
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
26
30
127
146
185
133
61
210
244
300
223
98
323
378
450
345
145
485
576
600
533
232
925
1068
1150
1025
445
1300
1608
1560
1464
622
DESLfZABlE
DE
CUEllO
SOlDABlE
DE
CUEllO
SOlDABlE
lARGO
CIEGA
DE
ESPARRAGOS
r
385
J
Galga estándar del fabricante para
LAMINA DE ACERO
Este sistema de calIbre reemplaza al U.S. Standard Gage para láminas de acero.
Está basado en un peso de 41.82 libras por pie cuadrado por pulgada de espesor.
Al ordenar láminas de acero, es conveniente especificar el espesor equivalente del calibre en pulgadas.
No. de calibre
estándar del
fabricante
3
4
5
6
7
8
9
lO
1I
12
13
14
15
16
17
18
19
20
Equivalente
en pulgadas
lb por pulgada
cuadrada
lb por pie
.069444
.065104
.060764
.056424
.052083
.047743
.043403
.039062
.034722
.030382
.026042
.021701
.019531
.017361
.015625
.013889
.012153
.010417
10.000
9.3750
8.7500
8.1250
7.5000
6.8750
6.2500
5.6250
5.0000
4.3750
3.7500
3.1250
2.8125
2.5000
2.2500
2.0000
1.7500
1.5000
.2391
.2242
.2092
.1943
.1793
.1644
.1495
.1345
.1196
.1046
.0897
.0747
.0673
.0598
.0538
.0478
.0418
.0359
cuadrado
No. de
Equivalente
calibre
estándar del en pulgadas
fabricante
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
.0329
.0299
.0269
.0239
.0209
.0179
.0164
.0149
.0135
.0120
.0105
.0097
.0090
.0082
.0075
.0067
.0064
.0060
lb por pulgada
cuadrada
.0095486
.0086806
.0078125
.0069444
.0060764
.0052083
.0047743
.0043403
.0039062
.0034722
.0030382
.0028212
.0026042
.0023872
.0021701
.0019531
.0018446
.0017361
lb por pie
cuadrado
1.3750
1.2500
1.1250
1.0000
.87500
.75000
.68750
.62500
.56250
.50000
.43750
.40625
.37500
.34375
.31250
.28125
.26562
.25000
LAMINA GALVANIZADA
No. de
calibre de
lámina
galvanizada
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
Onzas por
pie
cuadrado
lb por pie
112.5
102.5
92.5
82.5
72.5
62.5
52.5
47.5
42.5
38.5
34.5
30.5
26.5
7.03125
6.40625
5.78125
5.15625
4.53125
3.90625
3.28125
2.96875
2.65625
2.40625
2.15625
1.90625
1.65625
cuadrado
lb por
pulgada
cuadrada
0.048828
.044488
.040148
.035807
.031467
.027127
.022786
.020616
.018446
.016710
.014974
.013238
.011502
Espesor
equivalente
para el No.
de calibre
de lámina
galvanizada
0.1681
.1532
.1382
.1233
.1084
.0934
.0785
.0710
.0635
.0575
.0516
.0456
.0396
No. de
calibre
de lámina
galvanizada
Onzas
por pie
cuadrado
cuadrado
lb por
pulgada
cuadrada
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
24.5
22.5
20.5
18.5
Ui.5
14.5
13.5
12.5
11.5
10.5
9.5
9.0
1.53125
1.40625
1.28125
1.15625
1.03125
.90625
.84375
.78125
.71875
.65625
.59375
.56250
.010634
.0097656
.0088976
.0080295
.0071615
.0062934
.0058594
.0054253
.0049913
.0045573
.0041233
.0039062
lb por
pie
Espesor
equivalente
para el No.
de calibre de
lámina
galvanizada
.0366
.0336
.0306
.0276
.0247
.0217
.0202
.0187
.0172
.0157
.0142
.0134
,
,
i \
,1
!I
U
386
PESO DE PLACAS
Libras por pie lineal
Espesor, pulgadas
Ancho.
pulg
~
'<6
~
!16
~
~8
~
%
1,4
V2
%
1
.16
.32
.48
.64
.21
.43
.64
.85
.27 .32
.53 .64
.80 .96
1.06 1.28
.37
.74
1.12
1.49
.43 .48 .53
.58 .64
.85
.96 1.06 1.17 1.28
1.28 1.43 1.59 1.75 1.91
1.70 1.91 2.13 2.34 2.55
11,4
1%
1%
2
.80
.96
1.12
1.28
1.06
1.28
1.49
1.70
1.33
1.59
1.86
2.13
1.59 1.86
1.91 2.23
2.23 2.60
2.55 2.98
2.13 2.39 2.66
2.55 2.87 3.19
2.98 3.35 3.72
3.40 3.83 4.25
21,4
2%
2%
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I
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~~
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%
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';4
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YI
7/Í6
Yz
'/Í6
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DIAM.'
..--
1l/Í6
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1
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17.Q3
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20.09
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20.50
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12.01
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26.Q3
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3Q.42
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391
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TODAS LAS DIMENSIONES EN PULGADAS
DIAM.
-
22
22Yz
23
23Yz
24
24Yz
25
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26Yz
27
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28
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35Yz
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39
39Y¡
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47Yz
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48Y¡
49
491h
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21
22
23
24
25
26
27
28
29
,30
32
33
34
35
36
38
39
40
41
43
44
45
47
48
SO
51
53
54
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57
59
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77
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84
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100
102
~
Vi,
Y.
%,
27
28
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36
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52
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56
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99
102
105
108
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117
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127
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134
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147
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204
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188
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SO.
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lOO
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103
106
108
III
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117
120
123
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154
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164
167
170
PESOS EN LIBRAS
'IÍ,
~
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56
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144
148
152
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63
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Yz
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%
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III
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91)
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192Y¡
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195Yl
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8261 8811
8302 8856
8344 8900
398
PESO DE TORNILLOS PASANTES
Con cabeza cuadrada y tuerca exagonal, en libras por 100 piezas
Longitud
abajo de la
cabeza.
pulgadas
~;ámetro
del tornillo en pulgadas
~
%
72
%
%
Y8
1
)14
IYz
134
2.38
2.71
3.05
3.39
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6.71
7.47
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13.0
14.0
15.1
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25.8
27.6
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44.0
46.5
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70.8
95.1
99.7
2
2 Y.!
2Yz
2%
3.73
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4.74
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11.3
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19.1
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3
3 Y.!
3th
3%
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5.41
5.75
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12.0
12.8
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4
4 Y.!
4h
4%
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7.43
15.1
15.8
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48.2
50.3
52.3
54.4
5
5Y.i
5Yz
5%
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18.9
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38.0
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6th
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7th
7 3,4
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8Yz
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10.4
10.7
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11.4
11.7
1>'8
1~
104
109
114
119
143
149
155
161
206
213
90.2
94.4
98.5
103
124
129
135
140
168
174
181
188
221
229
237
246
73.3
76.3
79.3
82.3
107
III
115
119
145
151
156
162
195
202
208
215
254
262
271
279
56.5
58.6
60.7
62.8
85.3
88.4
91.4
94.4
123
127
131
136
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222
229
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313
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41.8
43.1
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68.7
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100
103
106
140
143
147
151
188
193
198
204
249
255
262
269
321
329
337
345
24.0
24.8
25.5
26.3
44.4
45.8
47.1
48.5
72.9
75.0
77.1
79.2
109
112
115
118
156
160
164
168
209
214
220
225
275
282
289
296
354
362
371
379
27.0
28.6
30.1
31.6
49.8
52.5
55.2
57.9
81.3
85.5
89.7
93.9
121
127
133
139
172
180
189
197
231
241
252
263
303
316
330
343
387
404
421
438
10
10th
11
II th
33.1
34.6
36.2
37.7
60.6
63.3
66.0
68.7
98.1
102
106
110
145
151
157
163
205
213
221
230
274
284
295
306
357
371
384
398
454
471
488
505
12
12th
13
13th
14
14Yz
15
15Yz
39.2
71.3
74.0
76.7
79.4
115
119
123
127
170
176
182
188
238
246
254
263
316
327
338
349
411
425
439
452
522
538
556
572
82.1
84.8
87.5
90.2
131
135
140
144
194
200
206
212
271
279
287
296
359
370
381
392
466
479
493
507
589
605
622
639
92.9
148
218
304
402
520
656
1
16
Por pulgada
adicional
1.3
3.0
5.4
8.4
12.1
16.5
21.4
27.2
Notas: El tornillo es del tipo Regular con cabeza cuadrada, ASA 818.2, Yla tuerca es Hexagonal terminada, AS BI8.2.
Esta tabla sigue las normas de peso adoptadas por el Industrial Fasteners lnslitule.
33.6
I
399
PESO DE LAS ABERTURAS
BOQUILLAS
Con brida de cuello soldable ASA y parche de refuerzo
(Tabla para consulta rápida)
-~-
CLASE
TAMAÑO
1Y2
2
3
4
6
8
10
12
14
16
18
20
24
150
300
600
900
6
9
16
25
45
65
95
135
165
215
331
428
589
11
12
25
40
70
110
145
220
285
370
610
708
1131
13
15
40
60
120
175
285
365
515
695
935
1245
1815
17
28
45
75
155
260
375
550
775
965
1379
1693
3041
1500
18
30
70
105
225
380
620
920
BOQUILLAS
Con brida de cuello soldable ASA, parche de refuerzo, brida ciega
espárragos y empaque (Tabla para consulta rápida)
NOMINAL
TAMAÑO
3
4
6
8
10
12
14
16
18
20
24
150
300
600
900
1500
25
42
71
110
165
245
296
440
540
700
1000
41
67
120
191
272
404
521
800
1000
1200
1885
60
101
206
314
516
660
893
1300
1600
2100
2990
77
129
268
457
665
963
1269
1600
2250
2800
5140
118
178
384
682
1127
1695
3510
4460
5700
9350
_._~
--- -
Y2
3000lb
6000lb
0.25
0.50
cap LES ROSCADOS
TAMAÑO NOMINAL DEL TUBO
lY2
2
1
%
2.19
3.13
0.63
0.44
4.38
7.75
2.13
1.00
2Y2
4.00
10.75
3
6.75
13.50
400
PESO DEL EMPAQUE
Libras por pie cúbico
TAMAÑO
%
~
~
ANILLO RASPADOR
CERAMICA
CARBONO
60
133
46
61
94
55
75
~
%
%
ANILLO CUBRIDOR
ACERO AL
CARBONO
ACERO AL
CARBONO
lNTALOX
PLASTICO
54
50
45
27
132
56
62
50
52
%
37
7.25
44
34
94
1
42
39
1%
46
62
31
43
49
41
37
30
5.50
44
34
26
4.75
42
37
27
24
4.50
42
25
23
27
71
1
1~
1~
2
3
3~
46
37
4.25
4
36
Datos condensados de las publicaciones técnicas de la U.S. Stoneware Co.
Los pesos de otros metales están referidos en porcentaje a los de acero al carbono: acero inoxidable 105 %. cobre 120 %, aluminio 37 %, Monel o Níquel 115 %.
PESO DEL AISLANTE
LIBRAS POR PIE CUBICO
SILICATO DE CALCIO
12.5
ESPUMA DE VIDRIO (FOAMGLASS)
9.0
LANA MINERAL
8.0
FIBRA DE VIDRIO
4-8
ESPUMA DE VIDRIO (FOAMGLASS)
8-10
Para el disefto mecánico de un recipiente, agregue 80 OJo a estos pesos para cubrir el
peso del sello, el encamisado y la humedad absorbida.
401
DENSIDADES RELATIVAS
LlQUlOOS, 62°F
METALES, 62°F
Aluminio. . . . . . . .. . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 2.70
Antimonio. . . . . . . . . . . . . .
. .. 6.618
Bario
3.78
9.781
Bismuto
Boro...........
.
2.535
Latón: 8OC, 20Z
8.60
7OC, 30Z....
.
8.44
6OC, 4OZ........ .
.
8.36
5OC, 50Z
8.20
.
8.78
Bronce: 9OC, lOE. . .
Cadmio. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 8.648
U4
Calcio
Cromo
6.93
Cobalto
. .. 8.71
Cobre.
.. ..
.
8.89
Oro......
..
19.3
Iridio. . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . .. 22.42
.
7.03-7.73
Hierro fundido......
7.80-7.90
Hierro dulce
Plomo. .. .. .. .. .. .. .. . .. . .. .. .. .. .. .. .. .. ..
11.342
Magnesio. . . . . . . . .
.............
. . . . . .. 1.741
Manganeso.
. .. ..
7.3
Mercurio (68' F). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
.
13 .546
Molibdeno. .
. . .. 10.2
Niquel ....
. ..... 8.8
.. 21.37
Platino. . . .
Potasio. .
.
0.870
Plata.... ..
.
.
10.42-10.53
Sodio..... ..
..
0.9712
Acero........... ..
..
..
7.85
Tantalio. .
.
16.6
6.25
Telurio. .
.
Estano . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
.
7.29
Titanio.. .. . .. ..
.. .. .. . .. .. .. ....
..
4.5
Tungsteno. . . . .
. . . . . . .. 18.6-19.1
Uranio
18.7
5.6
Vanadio. . . . . . . .
.
Zinc.....
7.04-7.16
HIDROCARBUROS, 6O/60°F
Etano
Propano....
.
N-butano
Isobutano . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . ..
N-pentano.
..
Isopentano. . . . . . . . . . . .
.
N-hexano. . . . . . . . . . . . . . . .
.
2-metilpentano . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . ..
3-metilpentano . . . . . . . . . . . . . . .
2, 2-dimetilbutano (neohexano)..
..
2, 3-dimetilbutano.....
.
Heptano-N . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . ..
2-metilhexano
3-metilhexano
2, 2-dimetilpentano
2, 4-dimeiilpentano
1, I·dimetilciclopentano....
.
Octano-N. . . . . . .. . . . . .
.
Ciclopentano
Metilciclopentano
Ciclohexano . .. .. .. . .. .. .. . .. . .. .
..
Metilciclohexano . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . ..
..
Benceno.. . ..
Tolueno
'
Acido acético
1.06
Alcohol
comercial
0.83
Alcohol puro
Amoniaco. . . . . . . . . ..
Bencina
Bromo
Acido carbólico
Bisulfuro de carbono ..
Aceite de semilla
de algodón. . . . . . . ..
Eter sulfúrico
Acido nuórico
Gasolina
Petróleo diMano
0.79
0.89
0.69
2.97
0.96
1.26
0.93
0.72
1.50
0.70
0.80
Aceite de linaza. . . . . .. 0.94
Aceite mineral.
0.92
Acido muriático......
Nafta
Acido nltrico
Aceite de oliyo
Aceite de palma
Petróleo
crudo
Acido fosfórico
Aceite de colza. . . . . ..
Acido sulfúrico
Alquitrán.. .. . . . ..
Aceite de trementina
Vinagre. . . .. . . . . . . ..
Agua
Agua de mar. . . . . . . ..
Aceite de ballena
1.20
0.76
I.SO
0.92
0.97
0.82
1.78
0.92
1.84
1.00
0.87
1.08
1.00
1.03
0.92
GASES,32°F
Aire
1.000
Acetileno
0.920
1.601
Vapor de alcohol.
Amoniaco. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
0.592
U20
Bióxido de carbono
Monóxido de carbono
0.967
Cloro
" 2.423
2.586
Vapor de éter
Etileno
;
0.967
1.261
Acido nuorhidrico
Hidrógeno
0.069
Gas de alumbrado
0.400
Vapor de mercurio
6.940
Gas de pantano
Nitrógeno
Oxido ni trico. . . . . . . .. . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..
Oxido nitroso
Oxigeno. . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..
Bióxido de azufre
Vapor de agua
0.555
0.971
1.039
1.527
1.I 06
2.250
0.623
SOLIDOS DIVERSOS, 62°F
0.3564
0.5077
0.5844
0.5631
0.6310
0.6247
0.6640
0.6579
0.6689
0.6540
0.6664
0.6882
0.6830
0.6917
0.6782
0.6773
0.7592
0.7068
0.7504
0.7536
0.7834
0.7740
0.8844
0.8718
Asbesto. . . . . . . . . . . ...
Asfalto. . . . . . . . . . . . . ..
Bórax
Ladrillo común. . . . . . ..
Ladrillo refractario
Ladrillo duro
Ladrillo comprimido
Mamp. de ladrillo,
2.4
1.4
1.8
1.8
2.3
2.0
2.2
1.6
en mortero
Mam. de ladrillo,
en cemento
"
Cemento,
Portland (fraguado) ..
Greda
Carbón yegetal
Antracita
Carbón bituminoso
Concreto. . . . . . . . . . . ..
Tierra scca
Tierra mojada
Esmeril
Vidrio
Granito. . . . . . . . . . . . ..
1.8
3.1
2.3
0.4
U
1.3
2.2
1.2
1.7
4.0
2.6
2.7
Veso
Hielo
Escoria de hierro. . . . . . .
Caliza
Mármol
Mamposterla
Mica
Mortero
Fósforo
Veso de Parls
Cuarzo
Arena seca
Arena húmeda
Arenisca
Pizarra
Roca jaboncillo. .. ..
Azufre
Alquitrán bituminoso
Teja
Tepetate
2.4
0.9
2.7
2.6
2.7
2.4
2.8
1.5
1.8
1.8
2.6
1.6
2.0
2.3
2.8
2.7
2.0
1.2
1.8
3.0
La densidad relativa de los sólidos y liquidas está referida a la del agua tomada como unidad, a la temperatura espccificada~
La densidad relativa de los gases está referida a la del aire tomada como unidad. a las condiciones normales de presión y temperatura.
~:r~ h:i~~~ e~O.~ ~rf;~6~ú~~o de un material, multiplique la densidad por 62.36. EJEMPLO: El peso de un pie cúbico de gasoli-
402
VOLUMEN DE CASCOS Y CABEZAS
D.I. del
recipiente, pulg
12
14
16
18
20
22
24
26
28
30
32
34
36
38
40
42
48
54
60
66
n
78
84
90
96
102
108
114
120
126
132
138
144
CASCO cilíndrico/pie lineal
Pies
cúbicos
0.8
1.1
1.4
1.8
2.2
2.6
3.1
3.7
4.3
4.9
5.6
6.3
7.1
7.9
8.7
9.6
12.6
15.9
19.6
23.8
28.3
33.2
38.5
44.2
50.3
56.7
63.6
70.9
78.5
86.6
95.0
103.9
113.1
GaI.
5.9
8.0
10.4
13.2
16.3
19.7
23.5
27.6
32.0
36.7
41.8
47.2
52.9
58.9
65.3
n.o
94.0
119.0
146.9
177.7
211.5
248.2
287.9
330.5
376.0
424.4
475.9
530.2
587.5
647.7
710.9
777.0
846.0
CABEZA ELIP. 2: 1*
Barriles
Peso del
agua,
lb
0.14
0.19
0.25
0.31
0.39
0.47
0.56
0.66
0.76
0.87
0.99
1.12
1.26
1.40
1.55
1.71
2.24
2.83
3.50
4.23
5.04
5.91
6.85
7.87
8.95
10.11
11.33
12.62
13.99
15.42
16.93
18.50
20.14
49
67
87
110
136
165
196
230
267
306
349
394
441
492
545
601
784
993
1226
1483
1765
2071
2402
2758
3138
3542
3971
4425
4903
5405
5932
6484
7060
Pies
cúbicos
0.1
0.2
0.3
0.4
0.6
0.8
1.0
1.3
1.7
2.0
2.5
3.0
3.5
4.2
4.8
5.6
8.4
11.9
16.3
21.8
28.3
35.9
44.9
55.2
67.0
80.3
95.4
112.2
130.9
151.5
174.2
190.1
226.2
GaI.
Barriles
0.98
1.55
2.32
3.30
4.53
6.03
7.83
9.96
12.44
15.30
18.57
22.27
26.47
31.09
36.27
41.98
62.67
89.23
122.4
162.9
211.5
268.9
335.9
413.1
501.3
601.4
713.8
839.5
979.2
1134
1303
1489
1692
0.02
0.04
0.06
0.08
0.11
0.14
0.19
0.24
0.30
0.36
0.44
0.53
0.63
0.74
0.86
1.00
1.49
2.12
2.91
3.88
5.04
6.40
8.00
9.84
11.94
14.32
17.00
20.00
23.31
27.00
31.03
35.46
40.29
*No está incluido en volumen comprendido dentro de la brida plana.
--
Peso del
agua,
lb
8.17
12.98
19.37
27.58
37.83
50.35
65.37
83.11
103.8
127.7
155.0
185.9
220.1
259.5
302.6
350.4
523.0
744.6
1021
1360
1765
2244
2802
3447
4184
5018
5957
7006
8171
9459
10876
12428
14120
403
VOLUMEN DE CASCOS Y CABEZAS
D.! ..de1tCABECERA ASME B y C. *
recIpIente, pulg J:
Pies
Peso del
'cúbicos
Gal.
Barriles
agua,
I
fu
CABEZA HEMIS.
111
I
12
14
16
18
20 I
22 :1
24 ,1
26
28 11
30
32 li
34
36 1I
38 i¡i
40 ¡
42 '
48
11
54
60
I
66 ,
1
11
0.08
0.12
0.19
0.27
0.37
0.50
0.65
~.~~.
::~~
1.88
2.15
2.75
3.07
3.68
5.12
7.30
10.08
13.54
72 : 17.65
78 1" 22.32
84 li 28.47
90 'Ir 35.56
96
42.51
102 I 52.14
108 t, 60.96
114 I 73.66
120
84.35
126
97.32
I
132 I 108.7
138
127.0
144
147.9
0.58
0.94
1.45
2.04
2.80
3.78
4.86
6.14
8.21
9.70
12.30
14.10
16.10
20.60
23.00
27.50
38.30
54.60
75.40
101
13:L
167
213
266
318
390
456
551
631
728
813
950
1106
0.01
0.02
0.03
0.05
0.07
0.09
0.12
0.15
0.20
0.23
0.29
0.34
0.38
0.49
0.55
0.65
0.91
1.30
1.80
2.41
3.14
3.98
5.07
6.33
7.57
9.29
10.86
13.12
15.02
17.33
19.36
22.62
26.33
4.83
7.83
12.08
17.00
28.33
31.49
40.49
51.15
68.40
80.81
102.5
117.5
134.1
171.6
191.6
229.1
319.1
454.9
628.2
843.9
1100
1391
1775
2216
2649
3249
3799
4590
5257
6065
6773
7915
9214
*
Pies
cúbicos
Gal.
Barriles
Peso del
agua,
lb
0.26
0.42
0.62
0.88
1.21
1.61
2.09
2.66
3.33
4.09
4.96
5.95
7.07
8.31
9.70
11.22
16.76
23.86
32.73
43.56
56.55
71.90
89.80
110.4
134.0
160.8
190.9
224.5
261.8
303.1
348.5
398.2
452.4
1.96
3.11
4.64
6.61
9.07
12.07
15.67
19.92
24.88
30.60
37.14
44.54
52.88
62.19
72.53
83.97
125.3
178.5
244.8
325.8
423.0
537.8
671.7
826.2
1003
1203
1428
1679
1958
2267
2607
2978
3384
0.05
0.07
0.11
0.16
0.22
0.29
0.37
0.47
0.59
0.73
0.88
1.06
1.26
1.48
1.73
2.00
2.98
4.25
5.83
7.76
10.07
12.80
16.00
19.67
23.87
28.63
34.00
39.98
46.63
53.98
62.06
70.91
80.57
16.34
25.95
38.74
55.16
75.66
100.7
130.7
166.2
207.6
255.4
309.9
371.7
441.2
519.0
605.3
700.7
1046
1489
2043
2719
3530
4488
5606
6895
8368
10037
11914
14012
16343
18919
21752
24856
28241
1:
1í'
l',1
l'
*No está incluido en volumen comprendido dentro de la brida plana.
i
,¡
I
,It
!
~f
r
404
VOLUMENES PARCIALES EN CILINDROS HORIZONTALES
I
L
I
~"J3
IO
CILINDRO HORIZONTAL D
El volumen parcial de un cilindro horizontal
es igual al volumen total multiplicado por
un coeficiente que se encuentra en la tabla.
EJEMPLO
= 10 pies, Opulg; H = 2.75 pies L = 60 pies, Opulg
VOLUMEN TOTAL: 0.7854 x
1)2
x L Hallar el volumen parcial del
casco cilíndrico.
Volumen total: 0.7854 x IOZ x 60
= 4712.4 pies cúbicos
Coeficiente tomado de la tabla:
HID = 2.75/10 = 0.275
Entre con las dos primeras cifras (.27) en la columna (H/D) en la tabla de esta página.
Avance hacia la derecha hasta encontrar el coeficiente bajo la columna (5) que es el
tercer dígito. El coeficiente de 0.275 es entonces 0.223507.
Volumen total x coeficiente = volumen parcial
4712.4 x 0.223507 = 1053.25 pies cúbicos
pies cúbicos multiplicados por 7.480519 = galones E.U.
pies cúbicos multiplicados por 28.317016 = litros
COEFICIENTES
H¡D
O
1
2
3
4
.00
.01
.00000o
.001692
.004773
.008742
.013417
.000053
.001952
.005134
.009179
.013919
.000151
.002223
.005503
.009625
.014427
.000279
.002507
.005881
.010076
.014940
.000429
.002800
.006267
.010534
.015459
.08
.09
.018692
.024496
.030772
.037478
.044579
.0192.50
.025103
.031424
.038171
.045310
.019813
.025715
.032081
.038867
.046043
.020382
.026331
.032740
.039569
.046782
.10
.11
.12
.13
.14
.1l52044
.059850
.067972
.076393
.085094
.15
.16
.17
.18
.19
8
9
.00000o .000788 .000992
.003104 .00:J419 .003743
.006660 .007061 .007470
.010999 .011470 .011947
.015985 .016515 .017052
.001212
.004077
.007886
.012432
.017593
.001445
.004421
.008:no
.012920
.01f!141
.0009M
.026952
.033405
.040273
.047523
.021533 .022115 .022703
.027578 .028208 .028842
.034073 .0:~4747 .035423
.040981 .041694 .042410
.048268 .049017 .049768
.023296
.029481
.036104
.043129
.050524
.023894
.030124
.036789
.043852
.051283
.052810 .0,,3579 .054351
.06064f! .061449 .062253
.068802 .069633 .070469
.0772.51 .078112 .07f!975
.085979 .086866 .087756
.OM126
.063062
.071307
.079f!41
.0886.50
.055905 .056688 .057474
.063872 .064687 .065503
.072147 .072991 .073836
.080709 .081581 .082456
.089545 .090443 .091343
.0.58262
.066:323
.074686
.083332
.092246
.059054
.067147
.075539
.0f!4212
.093153
.094061
.103275
.112728
.122403
.132290
.094971
.104211
.113686
.123382
.133291
.095884
.105147
.114646
.124364
.134292
.096799
.1060f!7
.115607
.12.5:J47
.135296
.097717
.107029
.116.572
.126:3:33
.136302
.098638 .099560 .100486
.107973 .108920 .109869
.1.17538 .118.506 .119477
.127321 .128310 .129302
.137310 .138320 .139332
.101414
.110820
.120450
.130296
.140345
.102343
.111773
.121425
.131292
.141361
.20
.21
.22
.23
.24
.142378
.1526.59
.163120
.1737.53
.1845.50
.143398
.153697
.164176
.174825
.1f!56:39
.144419
.1.54737
.165233
.175900
.186729
.145443
.155779
.166292
.176976
.187820
.146468 .147494 .148524 .149554
.156822 .157867 .1.58915 .1.59963
.1673.53 .168416 .169480 .170546
.178053 179131 .180212 .181294
.188912 190007 .191102 .192200
.150587
.161013
.171613
.182378
.193299
.151622
.162066
.172682
.1f!3463
.194400
.25
.26
.27
.28
.29
.19.5501
.206600
.217839
.229209
.240i03
.196604
.207718
.218970
.230352
.241859
.197709
.208837
.220102
.231498
.243016
.198814
.209957
.221235
.232644
.244173
.199922
.211079
.222371
.233791
.245333
.203253
.214453
.225783
.237242
.248819
.204368
.215580
.226924
.238395
.249983
.205483
.216708
.22f!065
.239548
.251148
.:ro
.2.52315
.264039
.25:3483 .254652 .255822
.265218 .266397 .267578
.0'2
.1l3
.04
.05
.06
.Q7
.31
5
.201031
.212202
.223507
.234941
.246494
.256992 .258165
.268760 .269942
7
6
.202141
.213326
.224645
.236091
.247655
.259338 .260.512
.271126 .272310
._--.-
.-._....
.261687 .262863
.273495 .274682
.-
405
COEFICIENTES PARA VOLUMENES PARCIALES DE CILINDROS HORIZONTALES (Cont.)
H/D
n
I
2
3
4
5
6
7
8
9
.285401 .28M9!l
.297403 .29R605
.309492 .310705
.32
.:l3
.34
.275S69 .27705!l .271\247 .279437
.2S779.S .2SS!l1l2 .290191 .291300
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.292591 .293793
.304646 .305857
I
.3.')
!
.:~6
.:311918 .313134 .314350 .:115566
.324104 .:l25:l2ll .32M5O .327774
.336363 .33759:! .a:l8R23 .340054
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.:lfil082 .3112325 .:lf>3,,68 .364Rll
.316783
.328999
.341286
.3ij3ll40
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.318001
.33022.S
.342.S19
.354879
.3673lXJ
.319219
.331451
.343751
.356119
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.320439
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.3.S8599
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.521642
.534362
.547068
.559754
.510186
.522914
.535633
.548337
.561021
.511458
.524186
.536904
.549606
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.60:l937
.616474
.567:l55
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.592616
.605192
.617726
..568622
.5R1264
.59:1R75
.606447
.618976
.5698!l8
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.595134
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.620226
.5711.'>4
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.0596392
.6089056
.621476
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.0597650
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.573684
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.611463
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.919291
.927853
.936128
.944095
.911350
.920159
.928693
.936938
.944874
.912244
.921025
.929531
.937747
.945649
.913134
.9218!l8
.930367
.938551
.946421
.914021
.922749
.931198
.939352
.947190
.947956 .948717
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.953957 .954690
.961133 .961829
.967919 .9680576
406
COEFICIENTES PARA VOLUMENES PARCIALES DE CILINDROS HORIZONTALES (Cont.)
H/D
O
1
2
3
4
5
6
7
8
9
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408
VOLUMENES PARCIALES EN CABEZAS ELIPSOIDALES Y ESFERAS
o
el
Volumen parcial de las cabezas elipsoidales y esferas = volumen total x coeficiente (de la tabla siguiente)
Dos cabezas elipsoidales
2: 1 en un recipiente
horizontal
Volumen total: 0.2618 I)3
EJEMPLO
D = 10'0"
= 2.75'
Hallar el volumen parcial de dos cabezas elipsoidales 2: 1 de un recipiente horizontal. El volumen de
las dos cabezas es:
Q-SÍQ
0.2618 x I)3
= 0.2618
x 1()1
= 261.8 pies cúbicos
Coeficiente de la tabla
Dos cabezas elipsoidales
2: 1 en un recipiente
vertical
Volumen total = 2.0944 I)3
H/D
= 2.75/10 = 0.275
Entre con las dos primeras cifras (0.27) a la columna (H/D) de la tabla siguiente. Avance hacia la derecha hasta llegar al coeficiente que se encuentra en
la columna (5) que es el tercer dígito. El coeficiente
de 0.275 es entonces 0.185281.
H
a~
H
O
Volumen total x coeficiente = volumen parcial
261.8 x 0.185281 = 48.506 pies cúbicos
pies cúbicos multiplicados por 7.480519 = galones
E.U.
pies cúbicos multiplicados por 28.317016 = litros
Esferas
Volumen total = 0.5236 I)3
COEFICIENTES
H/D
O
1
2
3
4
5
6
7
8
9
.00
.01
.02
.03
.04
.00000o
.000298
.001184
.002646
.004672
.000003
.000012
.000429
.<lO1431
.003006
.005144
.000027
.000503
.00156.1
.003195
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.000048
.000583
.001700
.00331\9
.(lO5638
.000075
.000668
.001844
.00351\9
.(lO5893
.000108
.000760
.001993
.003795
.(10615:J
.000146
.000857
.002148
.004006
.006419
.(HlO191
.000960
.002308
.004222
.006691
.000242
.001069
.002474
.004444
.006968
.05
.06
.007250
.010368
.014014
.018176
.022842
.000S:JH .007831
.02383.~
.008129
.011407
.011;209
.019523
.0243:J8
.00!\433
.011764
.015618
.019983
.024847
.008742
.012126
.0160.11
.020447
.025360
.<lO!lO57
.01249:3
.01641;0
.020916
.O2~79
.009377
.012865
.016874
.021390
.02640'2
.(lO9702
.01:J243
.017303
.021869
.026930
.010032
.013626
.017737
.022353
.027462
.10
.11
.12
.13
.14
.028000
.029642
.035421
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.048362
.055499
.030108
.036025
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.149554
.108845
.118798
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.150663
.109824
.119813
.130142
.140799
.151774
.110808
.120830
.131193
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.152889
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409
COEFICIENTES PARA VOLUMENES PARCIALES DE CABEZAS
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410
COEFICIENTES PARA VOLUMENES PARCIALES DE CABEZAS
ELIPSOIDALES Y ESFERAS (Cont.)
H/D
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411
AREAS DE DIVERSAS SUPERFICIES
(en pies cuadrados)
*El área de las bridas planas no está incluida en las cifras de esta tabla.
Diámetro
exterior del
recipiente
en pulgadas
Casco
cilíndrico
por pie lineal
(7r x D)
Cabeza
elipsoidal"
2:1
(1.09 x IY)
Cabeza
alabeada
con ceja, ASME*
(0.918 x IY)
Cabeza
hemisférica"
(1.5708 x IY)
Cabeza
plana"
(0.7854 x IY)
I
12
14
16
18
20
22
24
26
28
30
32
34
36
38
40
42
48
54
60
66
72
78
84
90
96
102
108
114
120
126
132
138
144
3.14
3.66
4.19
4.71
5.23
5.76
6.28
6.81
7.32
7.85
8.37
8.90
9.43
9.94
10.47
11.00
12.57
14.14
15.71
17.28
18.85
20.42
21.99
23.56
25.20
26.70
28.27
29.85
31.50
32.99
34.56
36.20
37.70
1.09
1.48
1.94
2.45
3.02
3.66
4.36
5.12
5.92
6.81
7.76
8.75
9.82
10.93
12.11
13.35
17.47
22.09
27.30
33.10
39.20
46.00
53.40
61.20
69.80
78.80
88.25
98.25
109.00
120.11
132.00
144.00
157.00
0.92
1.25
1.64
2.07
2.56
3.10
3.68
4.32
5.00
5.76
6.53
7.39
8.29
9.21
10.20
11.25
14.70
18.60
23.60
27.80
33.00
38.85
45.00
51.60
58.90
66.25
74.35
83.00
92.00
100.85
111.50
121.50
132.20
1.57
2.14
2.79
3.53
4.36
5.28
6.28
7.08
8.55
9.82
11.17
12.11
14.14
15.75
17.44
19.23
25.13
31.81
39.27
47.52
56.55
66.37
7.6.97
88.37
100.54
113.43
127.25
141.78
157.08
173.20
190.09
207.76
226.22
0.79
1.07
1.40
1.77
2.18
2.64
3.14
3.69
4.28
4.91
5.58
6.31
7.07
7.88
8.72
9.62
12.57
15.90
19.64
23.76
28.27
33.18
38.49
44.16
50.27
56.25
63.62
70.88
78.87
86.59
95.03
102.00
113.50
412
DECIMALES DE PULGADA
CON EQUIVALENTES EN MILlMETROS
Decimal
~
.03125
.0625
.09375
.125
l1é
'b
~
~
~e
~
~
.15625
.1875
.21875
.25
MiIimetros
.794
1.587
2.381
3.175
3.969
4.762
5.556
6.350
Decimal
~
%'6
I~
%
1~
}16
%
31
.28125
.3125
.34375
.375
.40625
.4375
.46875
.5
Milimetros
7.144
7.937
8.731
9.525
10.319
11.113
11.906
12.700
%
~
I~
-%
'2~
1!16
2S~
S/
/4
Decimal
MiIimetros
.53125
.5625
.59375
.625
13.494
14.287
15.081
15.875
.65625
.6875
.71875
.75
16.669
17.462
18.256
19.050
Decimal
Milímetros
.78125
.8125
.84375
.875
19.844
20.637
21.431
22.225
.90625
.9375
.96875
1.
23.019
23.812
24.606
25.400
%
I%;
27~
Ya
29~
15,1&
S~
1
DECIMALES DE PIE
PULGADAS
pulg
O
!16
78
;{e
~
~e
~
'!1e
31
%
%
IUe
'4
I;{e
Ya
1~6
11
7
8
9
10
.5000
.5052
.5104
.5156
.5833
.5885
.5937
.5989
.6667
.6719
.6771
.6823
.7500
.7552
.7604
.7656
.8333
.8385
.8437
.8489
.9167
.9219
.9271
.9323
.4375
.4427
.4480
4532
.5208
.5260
.5313
.5365
.6041
.6093
.6146
.6198
.6875
.6927
.6980
.7032
.7708
.7760
.7813
.7865
.8541
.8593
.8646
.8698
.9375
.9427
.9480
.9532
.3750
.3802
.3854
.3906
.4584
.4636
.4688
.4740
.5417
.5469
.5521
.5573
.6250
.6302
.6354
.6406
.7084
.7136
.7188
.7240
.7917
.7969
.8021
.8073
.8750
.8802
.8854
.8906
.9584
.9336
.9688
.9740
.3958
.4010
.4062
.4114
.4792
.4844
.4896
.4948
.5625
.5677
.5729
.5781
.6458
.6510
.6562
.6614
.7292
.7344
.7396
.7448
.8125
.8177
.8229
.8281
.8958
.9010
.9062
.9114
.9792
.9844
.9896
.9948
I
2
3
4
.0000
.0052
.0104
.0156
.0833
.0885
.0937
.0989
.1667
.1719
.1771
.1823
.2500
.2552
.2604
.2656
.3333
.3385
.3437
.3489
.4167
.4219
.4271
.4323
.0208
.0260
.0313
.0365
.1041
.1093
.1146
.1198
.1875
.1927
.1980
.2032
.2708
.2760
.2813
.2865
.3541
.3593
.3646
.3698
.0417
.0469
.0521
.0573
.1250
.1302
.1354
.1406
.2084
.2136
.2188
.2240
.2917
.2969
.3021
.3073
.0625
.0677
.0729
.0781
.1458
.1510
.1562
.1614
.2292
.2344
.2396
.2448
.3125
.3177
.3229
.3281
O
6
5
SISTEMA METRICO
SUBDlV. DE LA UNIDAD
UNIDAD
DERIVACION DE UNIDADES
aOOI
LONGITUD
VOLUMEN
PESO
TEMPERATURAI
1 METRO - 1/40 000 000 DEL
MERIDIANO (CON LIGERA
DESVIACION) LONGITUD DEL
METRO PROTOTIPO
(39.37 pulgadas)
MILIMETRO
mm
= 1 DECIMETRO CUBICO
= 0.001 METRO CUBICO
MILILITRO
mi
I LITRO
1 KILOGRAMO = PESO DE UN
LITRO DE AGUA A LA
TEMPERATURA DE 4°C
0.01
0.1
CENTl- DECIMETRO METRO
dm
cm
CENTlLITRO
el
GRAMO DECAg
GRAMO
dg
DECILITRO
di
-
~ULTlPLOS DE LA UNIDAD
100
METRO
m
LITRO
I
KILOGRAMO
kg
-
1,000
10.000
KILOMETRO
HECTO- METRO
LITRO CUBICO
hl
m'
QUINTA.L
q
TON
1
PUNTO DE CONGELACION 0° PUNTO DE EBULLlCION 100° ESTE INTERVALO DIVIDIDO ENTRE
100 GRADOS (SIMBOLO oC)
TABLA DE CONVERSION. LONGITUD
PULGADAS A MILIMETROS
(1 pulgada = 25.4 milímetros)
O
1/16
1/8
3/16
1/4
o
1
2
3
4
0.0
25.4
50.8
76.2
101.6
1.6
27.0
52.4
77.8
103.2
3.2
28.6
54.0
79.4
104.8
4.8
30.2
55.6
81.0
106.4
6.4
31.8
57.2
82.6
108.0
7.9
33.3
58.7
84.1
109.5
9.5
34.9
60.3
85.7
111.1
11.1
36.5
61.9
87.3
112.7
12.7
38.1
63.5
88.9
114.3
14.3
39.7
65.1
90.5
115.9
15.9
41.3
66.7
92.1
117.5
17.5
42.9
68.3
93.7
119.1
19.1
44.5
69.9
95.3
120.7
20.6
46.0
71.4
96.8
122.2
22.2
47.6
73.0
98.4
123.8
23.8
49.2
74.6
100.0
125.4
5
6
7
8
9
127.0
152.4
177.8
203.2
228.6
128.6
154.0
179.4
204.8
230.2
130.2
155.6
181.0
206.4
231.8
131.8
157.2
182.6
208.0
233.4
133.4
158.8
184.2
209.6
235.0
134.9
160.3
185.7
211.1
236.5
136.5
161.9
187.3
212.7
238.1
138.1
163.5
188.9
214.3
239.7
139.7
165.1
190.5
215.9
241.3
141.3
166.7
192.1
217.5
242.9
142 ..9
168.3
193.7
219.1
244.5
144.5
169.9
195.3
220.7
246.1
146.1
171.5
196.9
222.3
247.7
147.6
173.0
198.4
223.8
249.2
149.2
174.6
200.0
225.4
250.8
150.8
176.2
201.6
227.0
252.4
10
11
12
13
14
254.0
279.4
304.8
330.2
355.6
255.6
281.0
306.4
331.8
357.2
257.2
282.6
308.0
333.4
358.8
258.8
284.2
309.6
335.0
360.4
260.4
285.8
311.2
336.6
362.0
261.9
287.3
312.7
338.1
363.5
263.5
288.9
314.3
339.7
365.1
265.1
290.5
315.9
341.3
366.7
266.7
292.1
317.5
342.9
368.3
268.3
293.7
319.1
344.5
369.9
269.9
295.3
320.7
346.1
371.5
271.5
296.9
322.3
347.7
373.1
273.1
298.5
323.9
349.3
374.7
274.6
300.0
325.4
350.8
376.2
276.2
301.6
327.0
352.4
377.8
277.8
303.2
328.6
354.0
379.4
15
16
17
18
19
381.0
406.4
431.8
457.2
482.6
382.6
408.0
433.4
458.8
484.2
384.2
409.6
435.0
460.4
485.8
385.8
411.2
436.6
462.0
487.4
387.4
412.8
438.2
463.6
489.0
388.9
414.3
439.7
465.1
490.5
390.5
415.9
441.3
466.7
492.1
392.1
417.5
442.9
468.3
493.7
393.7
419.1
444.5
469.9
495.3
395.3
420.7
446.1
471.5
496.9
396.9
422.3
447.7
473.1
498.5
398.5
423.9
449.3
474.7
500.1
400.1
425.5
450.9
476.3
501.7
401.6
427.0
452.4
477.8
503.2
403.2
428.6
454.0
479.4
504.8
404.8
430.2
455.6
481.0
506.4
20
21
22
23
24
508.0
533.4
558.8
584.2
609.6
509.6
535.0
560.4
585.8
611.2
511.2
536.6
562.0
587.4
612.8
512.8
538.2
563.6
589.0
614.4
514.4
539.8
565.2
590.6
616.0
515.9
541.3
566.7
592.1
617.5
517.5
542.9
568.3
593.7
619.1
519.1
544.5
569.9
595.3
620.7
520.7
546.1
571.5
596.9
622.3
522.3
547.7
573.1
598.5
623.9
523.9
549.3
574.7
600.1
625.5
525.5
550.9
576.3
601.7
627.1
527.1
552.5
577.9
603.3
628.7
528.6
554.0
579.4
604.8
630.2
530.2
555.6
581.0
606.4
631.8
531.8
557.2
582.6
608.0
633.4
PULO
5/16
3/8
7/16
1/2
9/16
5/8
11/16
3/4
13/16
7/8
15/16
I
PULGADAS A MILIMETROS (cont.)
---_
PULG
O
1/16
1/8
25
26
27
28
29
635.0
660.4
685.8
711.2
736.6
636.6
662.0
687.4
712.8
738.2
638.2
663.6
689.0
714.4
739.8
30
31
32
33
34
762.0
787.4
812.8
838.2
863.6
763.6
789.0
814.4
839.8
865.2
35
36
37
38
39
889.0
914.4
939.8
965.2
990.6
40
41
42
43
44
.•.•.
1/4
5/16
3/8
639.8
665.2
690.6
716.0
714.4
641.4
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692.2
717.6
743.0
642.9
668.3
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719.1
744.5
644.5
669.9
695.3
720.7
746.1
765.2
790.6
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766.8
792.2
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843.0
868.4
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793.8
819.2
844.6
870.0
769.9
795.3
820.7
846.1
871.5
890.6
916.0
941.4
966.8
992.2
892.2
917.6
943.0
968.4
993.8
893.8
919.2
944.6
970.0
995.4
895.4
920.8
946.2
971.6
997.0
1016.0
1041.4
1066.8
1092.2
1117.6
1017.6
1043.0
1068.4
1093.8
1119.2
1019.2
1044.6
1070.0
1095.4
1120.8
1020.8
1046.2
1071.6
1097.0
1122.4
45
46
47
48
49
1143.0
116G.4
1193.8
1219.2
1244.6
1144.6
1170.0
1195.4
1220.8
1246.2
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11/16
j
TABLA DE CONVERSION. LONGITUD
MILIMETROS A PULGADAS
(1 milímetro = 0.0394 pulgada)
Milímetros
O
1
2
3
4
S
6
7
8
9
Milímetros
0.00
0.39
0.79
1.18
1.57
0.039
0.43
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1·22
1.61
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1.65
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0.91
1.30
1.69
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1.50
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1.54
1.93
90
1.97
'1.36
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3.15
3.54
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SO
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20
30
40
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O
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30
40
230
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S
6
11.97
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Milímetros
O
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2
3
300
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12.60
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9
Milímetros
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460
470
480
490
-.-----4
l
MILIMETROS A PULGADAS (cont.)
8
9
Milímetros
23.90
24.29
24.68
25.08
25.47
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24.33
24.72
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S
Milímetros
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Milímetros
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Milímetros
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"8.50
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15."3
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"O
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O
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O
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22.71
60.57
98.42
136.27
174.13
211.98
249.83
287.69
325.54
363.39
26.50
64.35
102.20
140.06
177.91
215.76
253.62
291.47
329.32
367.18
30.28
68.14
105.99
143.84
181.70
219.55
257.40
295.26
333.11
370.96
34.07
71.92
109.77
147.63
185.48
223.33
261.19
299.04
336.89
374.75
¡litro
LITROS A GALONES (EE.UU.)
Litros
=
O
O
2.64
5.28
7.93
10.57
13.21
15.85
18.49
21.13
23.78
1
0.26
2.91
5.55
8.19
10.83
13.47
16.11
18.76
21.40
24.04
2
0.53
3.17
5.81
8.45
11.10
13.74
16.38
19.02
21.66
24.30
3
0.79
3.43
6.08
8.72
11.36
14.00
16.64
19.28
21.93
24.57
4
1.06
3.70
6.34
8.98
11.62
14.27
16.91
19.55
22.19
24.83
S
1.32
3.96
6.60
9.25
11.89
14.53
17.17
19.81
22.45
25.10
=
0.264168 galón (EE.UU.)
6
7
8
9
1.59
4.23
6.87
9.51
12.15
14.79
17.44
20.08
22.72
25.36
1.85
4.49
7.13
9.77
12.42
15.06
17.70
20.34
22.98
25.62
2.11
4.76
6.60
10.04
12.68
15.32
17.96
20.61
23.25
25.89
2.38
5.02
7.66
10.30
12.94
15.59
18.23
20.87
23.51
26.15
TABLA DE CONVERSION. PRESION
LIBRAS POR PULGADA CUADRADA A .KILOGRAMOS POR CENTIMETRO CUADRADO
(1 libra por pulgada cuadrada = 0.0703066 kilogramos por centímetro cuadrado)
1 a30
Ib/pulg2 . kg/cm'
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
.07
.14
.21
.28
.35
.42
.49
.56
.63
.70
.77
.84
.91
.98
1.05
1.12
1.20
1.27
T.34
1.41
1.48
1.55
1.62
1.69
1.76
1.83
1.90
1.97
2.04
2.11
31 a60
Ib/pulg2
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
kg/cm'
2.18
2.25
2.32
2.39
2.46
2.53
2.60
2.67
2.74
2.81
2.88
2.95
3.02
3.09
3.16
3.23
3.30
3.37
3.45
3.52
3.59
3.66
3.73
3.80
3.87
3.94
4.01
4.08
4.15
4.22
61 a90
91 a 200
Ib/pulg2
kg/cm'
Ib/pulg2
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
4.29
4.36
4.43
4.50
4.57
4.64
4.71
4.78
4.85
4.92
4.99
5.06
5.13
5.20
5.27
5.34
5.41
5.48
5.55
5.62
5.69
5.77
5.84
5.91
5.98
6.05
6.12
6.19
6.26
6.33
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
105
110
115
120
125
130
135
140
145
150
155
160
165
170
175
180
185
190
195
200
kg/cm'
6.40
6.47
6.54
6.61
6.68
6.75
6.82
6.89
6.96
7.03
7.38
7.73
8.09
8.44
8.79
9.14
9.49
9.84
10.19
10.55
10.90
11.25
11.60
11.95
12.30
12.66
13.01
13.36
13.71
14.06
205 a 400
4lOa 700
7lOa 1000
1010 a 1500
Ib/pulg2
kg/cm'
Ib/pulg2
kglcm'
Ib/pulg'
kg/cm'
Ib/pulg2
kg/cm'
205
210
215
220
225
230
235
240
245
250
255
260
265
270
275
280
285
290
295
300
3IU
320
330
340
350
360
370
380
390
400
14.41
14.76
15.12
15.47
15.82
16.17
16.52
16.87
17.23
17.58
17.93
18.28
18.63
18.98
19.33
19.69
20.04
20.39
20.74
21.09
21.80
22.50
23.20
23.90
24.61
25.31
26.01
26.72
27.42
28.12
410
420
430
440
450
460
470
480
490
500
510
520
530
540
550
560
570
580
590
600
610
620
630
640
650
660
670
680
690
700
28.83
29.53
30.23
30.93
31.64
32.34
33.04
33.75
34.45
35.15
35.86
36.56
37.26
37.97
38.67
39.37
40.07
40.78
41.48
42.18
42.89
43.59
44.29
45.00
45.70
46.40
47.11
47.81
48.51
49.21
710
720
730
740
750
760
770
780
790
800
810
820
830
840
850
860
870
880
890
900
910
920
930
940
950
960
970
980
990
1000
49.92
50.62
51.32
52.03
52.73
53.43
54.14
54.84
55.54
56.25
56.95
57.65
58.35
59.06
59.76
60.46
61.17
61.87
62.57
63.28
63.98
64.68
65.39
66.09
66.79
67.49
68.20
68.90
69.60
70.31
1010
1020
1030
1040
1050
1060
1070
1080
1090
1100
1120
1140
1160
1180
1200
1220
1240
1260
1280
1300
1320
1340
1360
1380
1400
1420
1440
1460
1480
1500
71.01
71.71
72.42
73.12
73.82
74.52
75.23
75.93
76.63
77.34
78.74
80.15
81.56
82.96
84.37
85.77
87.18
88.59
89.99
91.40
92.80
94.21
95.62
97.02
98.43
99.84
101.24
102.65
104.05
105.46
423
TABLA DE CONVERSION. GRADOS
GRADOS A RADIANES
11"
= 180 = 0.01745 RADIANES
1 GRADO
-
--" ..-
Grados
0°
Segundos
Minutos
o
0.0000000
0.01745 U
0.03490 66
0.05235 99
0.06981 32
60°
61
62
63
64
1.0471976
1.0646508
1.08210 41
1.09955 74
1.11701 07
120°
121
122
123
124
2.0943951
2.1118484
2.1293017
2.14675 50
2.1642083
1
2
3
4
0.0000000
0.0002909
0.00058 18
0.0008727
0.0011636
o
2
3
4
2
3
4
0.0000000
0.0000048
0.0000097
0.00001 45
0.00001 94
5
6
7
8
9
0.08726 65
0.10471 98
0.12217 30
0.lJ96263
0.1170796
65
66
67
68
69
1.1344640
1.15191 73
1.1693706
1.1868239
1.2042772
125
126
127
128
129
2.1816616
2.19911 49
2.2165682
2.23402 14
2.2514747
5
6
7
8
9
0.00145 44
0.0017451
0.0020362
0.0023271
0.00261 80
5
6
7
8
9
0.0000242
0.00002 91
0.00003 39
0.0000388
0.0000436
10
11
12
70
71
72
73
74
1.22173 05
1.2391838
1.25663 71
1.2740904
1.29154 36
00
131
lJ2
lU
134
2.26892 80
2.28638 13
2.30383 46
2.32128 79
2.U87412
10
11
12
14
0.17451 29
0.1919862
0.20943 95
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14
0.0029089
0.0031998
0.00349 07
0.00378 15
0.0040724
10
11
12
13
14
0.0000485
0.00005 U
0.0000582
0.00006 30
0.00006 79
15
16
17
18
19
0.26179
0.27925
0.29670
0.31415
0.33161
94
27
60
93
26
75
76
77
78
79
1.3089969
1.32645 02
1.3439035
1.36135 68
1.37881 01
135
lJ6
137
138
lJ9
2.3561945
2.37364 78
2.39110 11
2.40855 44
2.4260077
15
16
17
18
19
0.00436 33
0.0046542
0.00494 51
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0.0055269
15
16
17
18
19
0.0000727
0.0000776
0.00008 24
0.00008 73
0.0000921
20
21
22
23
24
0.3490659
0.36651 91
0.3839724
0.4014217
0.4188790
80
81
82
83
84
1.3962634
1.41371 67
1.43117 00
1.44862 U
1.4660766
140
141
142
143
144
2.44346 10
2.46091 42
2.47836 75
2.49582 08
2.5132741
20
21
22
23
24
0.00581
0.00610
0.00639
0.00669
0.00698
78
87
95
04
13
20
21
22
23
24
0.00009
0.00010
0.00010
O.OOIl' (
O.Ocvll
70
18
67
15
64
25
26
27
28
29
0.43633 23
0.45378 56
0.4712389
0.48869 22
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85
86
87
88
89
1.4835299
1.5009832
1.51843 64
1.5158897
1.55U4 30
145
146
147
148
149
2.53072 74
2.5481807
2.5656340
2.5830873
2.6005406
25
26
27
28
29
0.00727
0.00756
0.00785
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0.00843
22
31
40
49
58
25
26
27
28
29
0.00012
0.00012
O.OOOlJ
0.000/3
0.00014
12
61
09
51
06
30
31
32
U
34
0.5235988
0.5410521
0.5585054
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90
91
92
93
94
1.1707963
1.58824 96
1.6017029
1.62315 62
1.6406095
150
151
152
113
154
2.6179939
2.63544 72
2.65290 05
2.67035 38
2.68780 70
30
31
32
33
34
0.00872 66
0.00901 75
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0.00959 93
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30
31
32
H
34
0.00014 54
0.00015 03
0.00015 51
0.0001600
0.0001648
35
36
37
38
39
0.61086 52
0.62831 85
0.6417718
0.66322 51
0.6806784
95
96
97
98
99
1.65806 28
1.6755161
1.69296 94
1.7104227
1.7278760
155
156
117
158
159
2.70526 03
2.72271 36
2.74016 69
2.7176202
2.7750735
35
36
37
38
39
0.01018 11
0.01047 20
0.0107629
0.0110538
0.01134 46
35
36
37
38
39
0.0001697
0.0001745
0.0001794
0.0001842
0.00018 91
40
41
42
43
44
0.6980 17
0.7155850
0.7U03 83
0.75049 16
0.76794 49
100
101
102
103
104
1.7451293
1.76278 25
1.78023 58
1.7976891
1.8151424
160
161
162
163
164
2.7925268
2.8099801
2.82743 34
2.84488 67
2.8623400
40
41
42
43
44
0.01163 55
0.0119264
0.01221 73
0.0125082
0.01279 91
40
41
42
43
44
0.0001939
0.00019 88
0.00020 36
0.00020 85
0.00021 U
45
46
47
48
49
0.7813982
0.80285 15
0.8203047
0.8377580
0.85521 13
105
106
107
108
109
1.8325917
1.8500490
1.86750 23
1.8849556
1.9024089
165
166
167
168
169
2.87979 33
2.89724 66
2.9146999
2.93215 31
2.94960 64
45
46
47
48
49
0.01309 00
0.01338 09
0.01367 17
0.01396 26
0.0142535
45
46
47
48
49
0.00021 82
0.0002230
0.00022 79
0.00023 27
0.00023 76
50
51
52
51
54
0.8726646
0.89011 79
0.9075712
0.9250245
0.9424778
110
111
112
10
114
1.9198622
1.93731 55
1.9547688
1.9722221
1.9896713
170
171
172
173
174
2.9670597
2.98451 30
3.00196 63
3.01941 96
3.0368729
50
51
52
51
54
0.0145444
0.01483 53
0.0151262
0.01541 71
0.01570 80
50
51
52
51
54
0.0002424
0.00024 73
0.00025 21
0.00025 70
0.00026 18
55
56
51
58
59
0.95993
.097738
0.99483
1.01229
1.02974
11
44
77
10
43
115
116
117
118
119
2.00712 86
2.02458 19
2.04203 52
2.05948 85
2.0769418
175
176
177
178
179
3.05432
3.07177
3.08923
3.10668
3.12413
62
95
28
61
94
55
56
51
58
59
0.0159989
0.0162897
0.0165806
0.01687 15
0.0171624
55
56
58
59
0.0002666
0.0002715
0.0002763
0.00028 12
0.0002860
60
1.04719 76
120
2.0943951
180
3.14159 27
60
0.01745 U
60
0.0002909
I
o
o
I
57
424
TABLA DE CONVERSION. GRADOS
RADIANES A GRADOS
~~DIAN
Radianes
/
2
3
4
,
6
7
S
9
=
Décimos
57°/7'44".S
114°U'29".6
17/°'1'/4".4
229 % "9".2
2S6°28'44".0
34l °46' 2S".S
401 0 4' 13".6
4'S °21 ''S ".4
'Ho']9'43".3
,04l'46".S
//027'jJ",O
/7°11'/9",4
22 0" '0''',9
2So 3S',2".4
34 ° 22' 3S". 9
40° 6'2,".4
4' ° 'o' 11 ".s
SI ° 33',S ".3
l~O
= 57.29578 ?RADOS
Centésimos
Milésimos
0014 '22",6
/ ° S'4,".l
/ °4l '97".9
2°/7'30".6
2°Sl'n".2
3°26' 0".9
4° 0'3S".,
4°U'0/".2
9'23".S
0° 1'26".3
0° 6'S2",S
o%'/S".S
001l'4'''./
0° /7'1I".l
0020'17".6
0024'0¡".9
0°27'30"./
0° ¡0"6 ".4
,0
EJEMPLOS
1.
Convertir 87°26'34" a radianes
Solución: De la tabla de la página opuesta
87°
26'
34"
87°26'34"
2.
= 1.5184364
= 0.0075631
= 0.0001648
= 1.5261643
radianes
radianes
radianes
radianes
Cambiar 1.5262 radianes a grados
Solución: De la tabla
1
0.5
0.02
0.006
0.0002
1.5262
radián = 57°17'44.8"
= 28°38'52.4"
=
1° 8'45.3"
= 0°20'37.6"
= 0° 0'41.3"
= 86°83'221.4"
= 87°26' 41.4"
Diezmilésimos
0°
0°
0°
0°
0°
0°
0°
OC
0°
0'20".6
0'4/".3
/ 'o/ ".9
/ '22". S
/'4l",/
2'0¡".S
2'24".4
2'4,".0
¡'OS".6
425
TABLA DE CONVERSION. GRADOS
.
,
O
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17.
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
2l!
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
,
DECIMALES DE GRADO
A MINUTOS Y SEGUNDOS
MINUTOS Y SEGUNDOS
A DECIMALES DE GRADO
o
0.0000
0167
0333
0500
0667
0.0833
1000
1167
1333
1500
0.1667
1833
2000
2167
2333
0.2500
2667
2833
3000
3167
0.3333
3500
3667
3833
4000
0.4167
4333
4500
4667
4833
0.5000
5167
5333
5500
5667
0.5833
6000
6167
6333
6500
0.6667
6833
7000
7167
7333
0.7500
7667
7833
8000
8167
0.8333
8500
8667
8833
9000
0.9167
9333
9500
9667
9833
1.000
o
"
O
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
"
o
o
' y "
0.00000
028
056
083
111
0.00139
167
194
222
250
0.00278
306
333
361
389
0.00417
444
472
500
528
0.00556
583
611
639
667
0.00694
722
750
778
806
0.00833
861
889
917
944
0.00972
01000
028
056
083
0.01111
139
167
194
222
0.01250
278
306
333
361
0.01389
417
444
472
500
0.01528
556
583
611
639
0.01667
0.000
o'
001
002
003
004
O'
O'
O'
O'
O'
O'
O'
O'
O'
O'
O'
l'
l'
2'
3'
3'
4'
4'
5'
6'
6'
7'
7'
8'
9'
9'
10'
10'
11'
12'
12'
13'
13'
14'
15'
15'
16'
16'
17'
18'
18'
19'
19'
20'
21'
21'
22'
22'
23'
24'
24'
25'
25'
26'
27'
27'
28'
28'
29'
30'
o
o
0.005
006
007
008
009
0.00
01
02
03
04
0.05
06
07
08
09
0.10
11
12
13
14
0.15
16
17
18
19
0.20
21
22
23
24
0.25
26
27
28
29
0.30
31
32
33
34
0.35
36
37
38
39
0.40
41
42
43
44
0.45
46
47
48
49
0.50
,
o
O"
4"
7"
11"
14"
18"
22"
25"
29"
32"
O"
36"
12"
48"
24"
O"
36"
12"
48"
24"
O"
36"
12"
48"
24"
O"
36"
12"
48"
24"
O"
36"
12"
48"
24"
O"
36"
12"
48"
24"
0.50
O"
0.90
36"
12"
48".
24"
91
92
93
94
SI
52
53
54
0.55
56
57
58
59
0.60
61
62
63
64
0.65
66
67
68
69
0.70
71
72
73
74
0.75
76
77
78
79
0.80
81
82
83
84
0.85
86
87
88
89
O"
0.95
36"
12"
48"
24"
96
97
98
99
O"
3b"
12"
48"
24"
1.00
10
20
30
40
O"
1.50
36"
12"
48"
24"
60
70
80
90
O"
2.00
Y "
o
'Y "
30'
30'
31'
31'
32'
33'
33'
34'
34'
35'
36'
36'
37'
37'
38'
39'
39'
40'
40'
41'
42'
42'
43'
43'
44'
45'
45'
46'
46'
47'
48'
48'
49'
49'
50'
51 '
51'
52'
52'
53'
54'
54'
55'
55'
56'
57'
57'
58'
58'
59'
60'
66'
72'
78'
84'
90'
96'
102'
108'
114'
120'
O"
36"
12"
48"
24"
O"
36"
12"
48"
24"
O"
36"
12"
48"
24"
O"
36"
12"
48"
24"
O"
36"
12"
48"
24"
O"
36"
12"
48"
24"
O"
36"
12"
48"
24"
O"
36"
12"
48"
24"
O"
36"
12"
48"
24"
O"
36"
12"
48"
24"
O"
O"
O"
O"
O"
O"
O"
O"
O"
O"
O"
'Y "
TABLA DE CONVERSION. TEMPERATURA
CENTIGRAD08-FAHRENHEIT
9
5
Grados centígrados, oC = - (OF + 40) - 40
Grados Fahr., °F = '5 (OC + 40) -40
9
NOTA: Los números en negritas representan la temperatura, en cualquiera de las dos escalas, centígrados o fahrenheit, que se desee convertir a la otra
escala. Para convertir de fahrenheit a centígrados, la temperatura equivalente se hallará en la columna de la izquierda, y para convertir de grados centígrados a fahrenheit, la respuesta se hallará en la columna de la derecha.
Centígrados
Fahrenheit
Centígrados
-73.3
-67.8
-62.2
-59.5
-56.7
-53.9
-51.1
-48.4
-100
-90
-80
-75
-70
-65
-60
-SS
-148.0
-130.0
-112.0
-103.0
-94.0
-85.0
-76.0
-67.0
-15.6
-15.0
4
S
39.2
41.0
-45.6
-42.8
-40.0
-37.2
-34.4
-31.6
-28.8
-26.1
-SO
-45
-40
-35
-30
-25
-20
-15
-58.0
-49.0
-40.0
-31.0
-22.0
-13.0
-4.0
5.0
-14.4
-13.9
-13.3
-12.8
-12.2
-11.7
-11.1
-10.6
6
7
8
9
10
11
12
13
42.8
44.6
46.4
48.2
50.0
51.8
53.6
55.4
-23.3
-20.6
-17.8
-17.2
-16.7
-16.1
-10
-S
O
1
2
3
14.0
23.0
32.0
33.8
35.6
37.4
-10.0
-9.4
-8.9
-8.3
-7.8
-7.2
-6.7
-6.1
14
15
16
17
18
19
20
21
-5.6
-5.0
-4.4
-3.9
22
23
24
25
Fahrenheit
Centígrados
Fahrenheit
Centígrados
Fahrenheit
-3.3
-2.8
-2.2
-1.7
26
27
28
29
78.8
80.6
82.4
84.2
9.4
10.0
10.6
11.1
49
SO
SI
52
120.2
122.0
123.8
125.6
57.2
59.0
60.8
62.6
64.4
66.2
68.0
69.8
-1.1
-0.6
0.0
0.6
1.1
1.7
2.2
2.8
3.3
3.9
4.4
5.0
5.6
6.1
6.7
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
86.0
87.8
89.6
91.4
93.2
95.0
96.8
98.6
100.4
102.2
104.0
105.8
107.6
109.4
111.2
11.7
12.2
12.8
13.3
13.9
14.4
15.0
15.6
53
54
SS
56
57
58
59
60
127.4
129.2
131.0
132.8
134.6
136.4
138.2
140.0
71.6
73.4
75.2
77.0
7.2
7.8
8.3
8.9
45
46
47
48
113.0
114.8
116.6
118.4
16.1
16.7
17.2
17.8
18.3
18.9
19.4
20.0
61
62
63
64
65
66
67
68
141.8
143.6
145.4
147.2
149.0
150.8
152.6
154.4
20.6
21.1
69
70
156.2
158.0
CENTIGRADOS-FAHRENHEIT (cont.)
Centígrados
Fahrenheit
Fahrenheit
Centígrados
54
60
65
71
76
130
140
150
160
170
266
284
302
320
338
226
232
238
243
249
440
450
460
470
480
824
842
860
878
896
83
88
93
99
100
104
110
115
180
190
200
210
212
220
230
240
356
374
392
410
413
428
446
464
185.0
186.8
188.6
190.4
192.2
194.0
195.8
121
127
132
138
143
149
154
160
250
260
270
280
290
300
310
320
482
500
518
536
554
572
590
608
254
260
265
271
276
282
288
293
299
304
310
315
321
326
332
490
500
510
520
530
540
550
560
570
580
590
600
610
620
630
914
932
950
968
986
1004
1022
1040
1058
1076
1094
1112
1130
1148
1166
92
93
94
95
96
97
98
99
197.6
199.4
201.2
203.0
204.8
206.6
208.4
210.2
165
171
177
182
188
193
199
204
330
340
350
360
370
380
390
400
626
644
662
680
698
716
734
752
338
343
349
354
360
365
371
376
640
650
660
670
680
690
700
710
1184
1202
1220
1238
1256
1274
1292
1310
100
110
120
212.0
230
248
210
215
221
410
420
430
770
788
806
382
387
393
399
404
720
730
740
750
760
1328
1346
1364
1382
1400
21.7
22.2
22.8
23.3
23.9
24.4
71
72
73
74
75
76
159.8
161.6
163.4
165.2
167.0
168.8
25.0
25.6
26.1
26.7
27.2
27.8
28.3
28.9
77
78
79
80
81
82
83
84
170.6
172.4
174.2
176.0
177.8
179.6
181.4
183.2
29.4
30.0
30.6
31.1
31.7
32.2
32.8
85
86
87
88
89
90
91
33.3
33.9
34.4
35.0
35.6
36.1
36.7
37.2
37.8
1~
Fahrenheit
Centígrados
Fahrenheit
Centígrados
410
415
421
770
780
790
1418
1436
1454
426
432
438
443
449
454
460
465
800
810
820
830
840
850
860
970
1472
1490
1508
1526
1544
1562
1580
1598
471
476
482
487
493
498
504
510
880
890
900
910
920
930
940
950
1616
1634
1652
1670
1688
1706
1724
1742
515
520
526
532
538
565
593
620
960
970
980
990
1000
1050
1100
1150
1760
1778
1796
1814
1832
1922
2012
2102
648
675
704
734
760
787
815
1200
1250
1300
1350
1400
1450
1500
2192
2282
2372
2462
2552
2642
2732
429
PARTE IV
DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE ACERO
1. Fórmulas de esfuerzo y deformación. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..
430
2. Propiedades de las secciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..
432
3. Centros de gravedad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..
434
4. Fórmulas de vigas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..
436
5. Diseño de juntas soldadas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..
439
6. Ejemplos de cálculo
442
..
'", ·
1
','
,
430
FORMULAS DE ESFUERZO Y DEFORMACION
---
- - _..
DEFINICION DE LOS SIMBOLOS
A
=
AN
=
I
M
=
=
M.A
=
P
P,
S
=
=
=
Area de sección transversal, pulg2
Area requerida de sección transver-
sal, pulg'
Momento de inercia, pulg4
Momento. lb. pulg
Momento permitido. lb. pulg
Fuerza. lb
Fuerza permitida, lb
Esfuerzo a la tensión o a la compresión,
lb/pul!!,
S.
S,
S,
=
=
=
S..
=
S~·A
y
=
=
Z
=
Esfuerzo flexionanle, Ib/pulg2
Esfuerzo cortante, Ib/pulgl
Esfuerzo permitido a la tensión o a la
compresión, Ib/pulg2
Esfuerzo flexionan le permitido. Ib/pulg2
Esfuerw cortante permitido, lb/pul!!,
Distancia del eje neutro a la fibra más alejada,
pulg
Módulo de sección, pulg'
TIPO DE CARGA
EJEMPLOS
s = .!.. (Ib/pulg2)
A
PA = ASA
AR =
.!.. (pulg2)
SA
S = ~
A
P
5000
S = - = - - = lO000lb/pulgZ
R
=
A
(Ib/pulg2)
P A = ASA
A
En una barra de acero SA 285-C de 2 x 1/4 pulg, el esfuerzo debido a una carga a la tensión de 5 000 lb es:
Area, A = 2 x 1/4 = 0.5 pulgZ
(lb)
0.5
Para soportar una carga de 11 000 lb a la compresión,
el área requerida de una barra de acero SA 285C es:
(lb)
.!.. (pulg2)
COMPRESION
SA
P
11 000
1 - - - - :::---"------t----.:..:.....---jA" = - = - - = 0.5 pulgZ
p
P
SA
22000
2
Ss = - (Ib/pulg )
~
:
~-
A
A
-
p
El área requerida en un tornillo pasante de acero SA307 B para soportar una carga de 15000 lb que actúa
con un esfuerzo cortante doble es:
P A = ASSA (lb)
P
Sencillo
AR = -
(pulg2)
S SA
P
15000
A R = - - = --="'::"::'''--- = 0.75 purgz
P/2.~
---P
P/2Doble
2SA
2 x 10000
S =.!..- (Ib/pulg2)
s
2A
p A = 2ASsA (lb) El momento flexionante máximo en el apoyo de una vi-
A
2S SA
CORTANTE
M
=
PI
M = PI = 1 000 x 60 = 60 000 lb. pulg
(pulg. lb)
M A = ZSA
M
ZR S =
MZ
•
Si las dimensiones b
= 2 pulg y d = 4 pulg
yel eje de momentos está en la base,! = 42.67,Z = l/y
(Ib/pulg')
M
SA = -
I
(pulg. lb) Módulo de la sección
(puigJ )
- SBA
FLEXIONANTE
ga en voladizo, debido a una carga de 1 000 lb aplicada
a 60 pulgadas del apoyo es:
= .!..- (pulg2)
= 42.67/4 = 10.67 pulgl
si el eje de momentos pasa por el centro, 1 = 10.67, Z
= l/y = 10.67/2 = 5.335 pulgl
(Ib/pulg')
Zmin
DIW
z~:
LLb=tJ
"---_M_O_D_U;...L...;O;...D_L-..;,;SE;;;.C;;..C;;.;I;.;;O.;.N'-'--_____
l'
,
~
431
ESFUERZOS PERMITIDOS
PARA PARTES DE RECIPIENTES NO SOMETIDAS A PRESION y OTRAS
ESTRUCTURAS
TIPO DE ESFUERZO
Y JUNTA
ESFUERZO PERMITIDO
ACERO
Apoyo
Cortante
Compresión
T,ensión (excepto conexión de perno)
F;lexión
Corte
Apoyo (en área saliente de los tornillos sometidos a esfuerzo cortante en la cone,xión)
JUNTA SOLDADA EN ACERO
1.60 x } Los valores de las
0.80 x
tablas UCS-23
0.60x
O.60x
0.66x
0.40 x
1.5 x
Mínimo esfuerzo
de influencia espe} cificado
Resistencia mín. a
la tensión
Soldadura de ranura con penetración Igual que para el acero que se suelda
completa tensión, compresión, esfuerzo
_ cortante
13 600 Ib/pulg2
igual que para el acero que
se suelda
Soldadura de ranura con penetración parcial . .
.
13 600 Ib/pulgZ
1. tenslOn transversal al eje de la solda(usando la dimensión de la
dura, cortante en la garganta
garganta)
2. tensión paralela al eje de la soldadura 9 600 Ib/pulgZ
o compresión en la garganta
(usando la dimensión de un
lado)
Soldadura de filete, cort¡mte en la garganta
Soldadura de tapón o de ranura
igual que para la soldadura de filete
ORIGEN
NORMA
UCS-23
Notas
American
institute 01
Steel Construction
American
We/ding
Society
432
PROPIEDADES DE LAS SECCIONES
SIMBOLOGIA
Radio de giro•
A
1
y
área. pulg'
Momento de inercia, pulg 4
=
Z
r&
l.
a
A =
a'
y = V, a
1 = 0'/12
Z = a,16
..1
T
= 0.289 a
.¡¡;¡;.
= Distancia del eje neutro a la fibra más
=
alejada. pulg
Módulo de sección. l/y
I J
l.
b
J
A = bd
Y = d
1 = bd,/3
Z = bd'/3
T
= 0.S77 d
A=a'
A = bd-hk
y=a
y = '/2d
1 = bd' - hk'/12
1 = a13
Z = bd' - hk'/6d
Z = a'/3
T
A = a'
y = 0.707 a
l=a'/12
Z=0.IJ8a'
T
T
= 0.S77 a
= 0.289 a
Y~
L
= 0.289
Ir-:"bd-::',...._--:-hk~'
V
bd-hk
y='1,d
1 = bd'!36
Z = bd '124
b
./
T
= 0.236 d
A = a'-b'
A=V,bd
l=a'-b'/12
/ = bd'//2
Z = a'-b'/6a
Z = bd'/J2
y = d
T=
0.289.J~
A = a' - b'
y = 0.707 a
1 = a' - b,/ 12
Z
.=
0.118 a' - b¡la
R = 0.289 Y a' + b'
{lb
l.
b
.1
T =
n
d[~
~
b
.. 1
0.408 d
A = d(a+b) 2
y = d(a+2b)/3(a+b)
/ = _d'_~_a'_+_4!!_~_+_b'_)
36 (a+b)
Z = _d_'_(c..a_'+_4_ab_+_b'c..)
/2 (a + 2b)
T
=
y¡¡;:¡-
A = bd
A = 0.78S4d'
y = V,d
y
1 = bd'/12
Z = bd'/6
T
= 0.289 d
=
d/2
/ = 0.049 d'
= 0.098d'
T = d/4
Z
433
PROPIEDADES DE LAS SECCIONES
SIMBOLOGIA
Radio de giro, ..[iiA
Distancia del eje neutro a la
r
y
A
área, pulg'
I
Momento de inercia, pulg',
z
A-O.7854 (D' - d')
Dfl);
y- D/2
I =
~
0.049 (D'-ti')
Z - 0.098 D'-ti'
, =.JD' +
ID
má~
Módulo de sección, l/y
-rT" t
rr
e
A - t(2 a-t)
y- a- q'+at-t'
L
d'/4
fibra
alejada, pulg
-
I•
~
. . =f
o
I
2(2 a-I)
1- Vl[ty'+a(a-y)'
-(o-t) (o-y-t)'J
Z -l/y
r
=..¡¡¡;:
A
= bd-h(b-t)
Sección de un cilindro de pared
delgada cuando R > 101
A = 2R'Trt
Y=R
1 = R't 'Ir
Z = R't'lr
r = O.707R
A = 0.393 ti'
Y = 0.288 d
I = 0.007 ti'
Z = O.024d'
r=0.132d
A = 1.5708 (R'-
y
r:J
= 0.424 R'-r:IR'-r,
1= 0.1098 (R'-r,')
_ 0.283 R'r¡' (R-fj )
R+r;
Z = l/y
r =
Vf7A
s~
r
b
L
t
y- b/2
I = 2 sb' + ht' /12
Z
= 2sb'+ht'/6b
r =...r¡¡;;t
= bd-h(b-t)
A = 3.1416 ab
A
y-a
Y = d/2
I = 0.7854 a'b
1- bd'-h'(b-t)/12
Z = 0.7854 a'b
Z - bd'-h'(b-I)
I
, = a/2
, -V
A = bs + ht
_ d d't+s'(b-t)
Y 2(bs+ht)
A = bd-h(b-t)
1- 'h[ty'+b(d-y)'
-(b-t)(d-y-s)')
Z - l/y
, -.JTlA
16d
bd'-h'(b-t)
12[bd-h(b-t))
. _ b- 2 lJ's+ht'
2 bd-2h(b-t)
Y I - 2sb' + ht' IJ -A(b-y)2
Z = l/y
,-.JljA
434
CENTROS DE GRAVEDAD
El centro de gravedad de un área o un cuerpo es un punto tal que el momento del
área o del cuerpo respecto a cualquier eje que pase por él es cero. Si se suspendiera
un cuerpo de material homogéneo por el centro de gravedad, guardaría equilibrio
con respecto a todas las direcciones.
El centro de gravedad de áreas simétricas como el cuadrado, rectángulo, círculo, etc.,
coincide con el centro geométrico del área. Para áreas asimétricas sólo respecto a un
eje, el centro de gravedad puede deteminarse por cálculo.
El centro de gravedad está situado sobre el eje de simetría.
(Eje y - y)
Para determinar su posición exacta:
y
l. Divida el área en 3 rectángulos y calcule el área de cada
uno. (A, B, C)
2. Determine el centro de gravedad de los rectángulos y las
distancias a, b y c a un eje elegido (x - x) perpendicular
+:r+---,.c
al eje y-y.
c.g.
3. Calcule la distancia y para localizar el centro de gravedad
con la fórmula:
X lfl-,;,,;A;...--+-_,-+...L-.....X
yr- _
y
y=
EJEMPLO # 1
Aa + Bb + Cc
A+B+C
Suponiendo que las áreas de los rectángulos son: A = 16, B
= 14 YC = 12 pulgadas cuadradas, y para las distancias de
los centros de graveaad: a = 1, b = 5 Y C = 9 pulgadas,
y = 16 x 1 + 14 x 5 + 12 x 8 = 4.62 pulg
y
CI
16+14+12
El área no es simétrica respecto a un eje. El centro de gravedad puede determinarse calculando los momentos con relación a dos ejes seleccionados. Para determinar las distancias
del centro de gravedad a dichos ejes:
1. Divida el área en 3 rectángulos y calcule sus areas. (A, B,
C)
2. Determine el centro de gravedad de los rectángulos y las
distancias a, b y c al eje x - x y las distancias al Y CI al eje
y-y.
3. Calcule las distancias x e y por las fórmulas:
c
b
x=
y=
y
+ Bb l + Cel
A + B+ C
AUl
Aa + Bb + Cc
A+B+C
Suponiendo que las áreas de los rectángulos son: A = 16, B
= 14 y C = 12 pulgadas cuadradas y para las distancias de
EJEMPLO #2
los centros de gravedad: a = 1, b = 5, c = 9; a, = 4, b , = 1Y
Cl = 3
x = 16x4+14xl+12x3 = 2.71pulg. y = 16xl+14x5+12x8 = 4.62 pulg.
16+14+ 12
16+ 14+ 12
435
CENTRO DE GRAVEDAD
~
n"
l!~~n:
E
B
Ara-'B
D
e
[ffij
TRIANGULO
El centro de gravedad está en la intersección de las lineas AD y BE, las
cuales pasan por los puntos medios de los lados BC y A C. La distancia perpendicular del centro de gravedad a cualquiera de los lados es igual a un tercio de la altura perpendicular a ese lado. Por tanto, a = h + 3.
TRAPEZOIDE
El centro de gravedad está sobre la linea que une los puntos medios de las
lineas paralelas AB y DE.
e=
h(a+2b)
3 (a + b)
D~b---!E
d = h (2 a+ b)
3 (a + b)
a2 + ab + b2
e =
3 (a + b)
SECTOR DE CIRCULO
Distancia b del centro de gravedad al centro del círculo:
A
@]
~:tJ
R~
~;....
........... f.J
I
---
en donde, A = área del segmento.
PARTE DE UN ANILLO CIRCULAR
Distancia b del centro de gravedad al centro del círculo:
-->--f-
~
I---b
2
b = 2 re = r e = 38 197 rsena
31
3A
.
a
en donde, A = área del sector, y 01 está expresado en grados.
Para el área de un medio circulo:
b = 4 r -;- 3 Tr = 0.4244 r
Para el área de un cuarto de círculo:
b = 4.Ji X r -;- 3 Tr = 0.6002 r
Para el área de un sexto de circUlO:
b = 2 r -;- Tr = 0.6366 r
SEGMENTO DE CIRCULO
La distancia del centro de gravedad al centro del círculo es:
el
2
fJ sen3 01
b=-·-=-=
l2A
3
A
b = 38.197 (R3 - fJ) sen 01
(R2 - r) 01
El ángulo
01
está expresado en grados.
TRONCO DE CONO
I
Para un tronco de cono circular sólido:
.-1
--
..!..
ro /~-G
t-' W
a =
h (R2 + 2Rr
4 (R2 + Rr
+ 3 r)
+ r)
La posición del centro de gravedad de la superficie cónica de un tronco de
cono se determina por:
h (R + 2r)
a =
3 (R + r)
436
FORMULAS PARA VIGAS
SIMBOLOGIA
E = Módulo de elasticidad, Ib/pulg2
I = Momento de inercia, pulg4
1 = Longitud, pulg
M = Momento de una fuerza, lb. pulg
P = Fuerza de una carga concentrada, lb
R = Reacci6n, lb
W = Carga, lb
1
v
= Fuerza cortante, lb
v = Esfuerzo cortante, Ib/pulg2
w = carga uniformemente distribuida,
lb/pulg
x = Distancia paralela al eje X, pulg
.:1 = Dcflexi6n, pulg
8 = Angulo de deflexi6n, radianes
Viga en voladizo apoyada en un extremo. Carga concentrada en el extremo libre.
p
T
~
:
_
R=V=P
~R
..,
En el apoyo, Mmáx = PI
~=h
~
--.l1•
_....I_ _
En el
extr~mo,
lIbre, .1máx
PI'
= 3E/
P
Ax = 6E/ (21' - 3Px + x')
Viga en voladizo fija en un extremo. Carga concentrada en cualquier punto.
2
p
R=V=p
b
~
¡::=:
.J
En el apoyo,
Cuando x > a
~
~
R
Mmáx = Pb
Mx = P(x - a)
En el extremo libre, ~máx =
Pb'
(31 - b)
6EI
Cuando x < a
Cuando x > a
A" = Pb' (31 - 3x - b) Ax = ¡:i - x)' (3b - I + x)
6E/
3EI
1
Viga en voladizo fija en un extremo. Carga uniforme en todo el claro.
3
R = V = wl
{
Vx=wx
~
W
~·R
r:=
4
I
En el apoyo
J
En el extremo libre, .:1máx
Mmáx =
= wl'
SEI
m'
2
A _
x -
Mx
~
24EI
=
(x' - 41'x
wr
2
+ 31')
Viga en voladizo fija en un extremo. Carga que se incrementa gradualmente desde el
extremo libre al apoyo
x'
Wx'
~
R = V; W
Vx=W::1 = -31-'
p
C
x
1
R
W
= ~
En el a p;;, Mmáx
En el extremo libre, Amáx
= 15E/
WI'
En el extremo libre O = + - 12E/
Ax
=
ir
= 60E/f (x' - 51'x + 41')
437
FORMULAS PARA VIGAS
S
.
RI
Viga apoyada en ambos extremos. Carga concentrada a la mitad del claro
RI = R2 = V = PI2
1/2
1/2
En el
Px
Mx=
MmáJe = -!.!- Cuando x < 1 12
2
4
R2 extremo,
PI'
Plz
En el
.:1máJe = - - En la carga 91 = - - - = - 92
extremo
48EI
16EI
I
Px
Cuando x < 112 A x = - (3P - 4r)
48EI
Viga apoyada en ambos extremos. Carga concentrada en cualquier punto.
Pb
Pab
Máx. cuando a < b RI = VI = __ En la carga MmáJe = - 1
1
Pa
Mx
=
Pbx
Máx.
cuando
a
>
b
R2
=
V2 = -1- Cuandox<a
a ) b
1
'~
6
I
RI
..
f
1
1
I
x
I
R Cuando a>b.:1máJe
=~jI1_b1p En la cargaA =Pa b
1
3 EII
2
3
1
3EII
Cuando x<a Il x =
Pbx (P-b1-r)
6EII
a'
fll = - ~(2al +
-3a1 )
6EI
1
en el extremo
I
fl2=+~(al
6EI
~' )
Viga apoyada en ambos extremos. Dos cargas concentradas desiguales, a igual distancia de ambos extremos. R = V = P
MmáJe = Pa Cuandox<.a Mx = Px
Pa
En el centro Il máJe = - - (3P - 4a1)
24EI
Px (31a _ 3a1 _ x1)
RI
R 2 Cuandox<a A x = 6EI
Cuando x > a Il _ Pa
1
pero x«I-a) x- 6EI (31x - 3r - a)
I
En los extremos 9 = Pa 2EI (1 - a)
8 Viga apoyada en ambos extremos. Dos cargas iguales concentradas a distancia dife- ds
PI(I- a) + P2b
rente de los extremos.
R2 = V2=Pla + P2(1 - b)
RI =VI
1
1
Máx.
b_
Cuando x>a
cuando RI<PI MI = RI a
perox «1 - b) V = RI - PI
Máx cuando R2<.P2 M2 = R2 b
R]
M x = RI x
Cuando x<a
I
Cuandox>a
pero x < (1 - b) Mx = RI X - (x - a)
Viga apoyada en ambos extremos. Carga uniforme en todo el claro.
9
wl
V =w(+- x)
R=V=2
wx
Mx =·-(1- x)
~ ~ En d "",uo, M_ = wI'
2
~
8
5wP
Il x = 2;;1 (1' - 21r + x')
x
I
En el centro,.:1máJe = 384EI
7
~
rl
W
J~
t
l
1
w/'
En los extremos, 9 = - 24EI
438
FORMULAS PARA VIGAS
10 Viga libremente apoyada en ambos extremos. Carga uniformemente distribuida en una parte
Máx. cuando a<e RI
= VI = wb (2e + b)
Máx. cuando a >e
=
del claro.
~
I m4íl
I
R'~,
11
21
wb (2a + b)
21
Cuandox>aperox«a + b) Vx = RI - w(x - a)
Mmáx = RI
Rl
(a+ ::)
V
=
A la distancia
x= a +
~
Cuando x <a
Mx =RlX
w
Cuandox>aperox«a+b) Mx =Rlx- 2" (x - ap
Cuandox>(a+b) Mx = R'dl - x)
Viga empotrada en ambos extremos. Carga concentrada a la mitad del claro.
2 P 1/2 ...
R =V = P
En el centro y en Mmáx = PI
2
los extremos,
8
P
'I
f;;
I
R 01-_
~
~2
X
< 1' "I
•
•
Cuandox<I/2
En el centro .1máx
12
Mx = - (4x - 1)
8
PI'
= 192EI
Ax =
PX>
48EI
(31 - 4x)
Viga empotrada en ambos extremos. Carga uniforme en todo el claro.
"
R = V =
Vx = w ( ~ - x )
~ En los
RI~t=JX R2 extremos Mmáx = wP/12 En el centro M = wP/24
Mx = w/12 f61x - l' - 6x')
,
..
wf4
wx'
En el centro .1máx = 384EI
~ x = 24EI (1 - xP
;1
"
I
13
x
Viga con ambos extremos en voladizo. Carga uniforme sobre toda la viga.
R = VI + V2 = w(a + 1/2) Vxl = WXI VX = w(x - 1/2)
WXI' En los apoyos, M = wa'
Para los voladizos, Mxl = __
2
2
Mx = w (Ix - x' - a')
Entre apoyos
11I 1111,11 11I
2
En el centro Me = ~ (P - 4 a')
n
ill
8
a
a
R1
R.~
Cuando a
=
M=Me =
.207 x longitud total o A
wl'
16
=
.3541
439
i'tlISEÑO DE JUNTAS SOLDADAS
PARA MIEMBROS ESTRUCTURALES
SOLDADURA DE RANURA
Las soldaduras de ranura son por lo general una continuación del metal de base. Con este tipo
de soldadura se asigna la misma resistencia a la soldadura que a los miembros que une.
SOLDADURA DE FILETE
Dimensión de la soldadura
I tfJ~
El tamaño de una soldadura de filete de lados iguales es la dimensión del cateto del triángulo rectángulo más grande de 45° que
pueda inscribirse en la sección transversal de la soldadura.
patín
El tamaño de una soldadura de filete de patines desiguales es la
distancia más corta de la raíz a la cara de la soldadura.
Dimensión de la garganta = 0.707 x dimensión del patín.
Tamaño mínimo de soldadura·
I
Espesor de la placa más gruesa, pulg.
¡Tamaño mínimo de la soldadura de filete, pulg
V2
%
\/2
3/16
V4
5/16
2V4
3fs
6
~~
112
6
5jg
• El tamaño de la soldadura no necesita ser mayor que el espesor de la parte más delgada que
una.
Indicaciones para la soldadura de filete
l. Utilice el tamaño mínimo requerido de soldadura de filete para la resistencia deseada. Al
aumentar el tamaño de una soldadura de filete, aumentan el volumen y costo en proporción al cuadrado del tamaño.
2. Coloque la soldadura de manera que se evite excentricidad, sea fácilmente accesible y
pueda soldarse hacia abajo.
3. Aplique la soldadura de filete transversalmente a la fuerza para lograr mayor resistencia.
~
~
SOLDADURA
PARALELA
A
SOLDADURA
~ TRANSVERSAL
Carga permitida
La resistencia de las soldaduras se produce en función del procedimiento de aplicación y del
electrodo utilizado. Para juntas de acero al carbono, la máxima carga estática que se permite
por lo común es de 9600 (9.6 klb/pulg 2) lb por pulgada cuadrada de área de los patines de la
soldadura de filete, ó 600 lb en una soldadura de filete de 1/16" de patín x 1" de longitud.
Por ejemplo: la carga permitida en una soldadura de filete de 114" x 1" de largo es 4 x 600
= 2400 lb.
Cargas combinadas
Los esfuerzos cortante y flexionante o los esfuerzos de torsión debidos a cargas excéntricas
pueden combinarse vectorialmente. Su combinación se basa en la teoría elástica y proporciona
un método simplificado y conservador.
I
_--1
440
DISEÑO DE JUNTAS SOLDADAS
PARA MIEMBROS ESTRUCTURALES
SIMBOLOGIA
v
Fuerza cortante vertical, kilolibras.
dimensión del patín de la soldadura de
filete. pulg
W = Carga sobre la soldadura de filete. kilolibras por pulgada lineal de soldadura.
W:, = Esfuerzo cortante vertical promedio que
actúa sobre la soldadura de filete. kilolibras por pulgada lineal de soldadura
W" = Fuerza flexionanteque actúa sobre la soldadura,
kilolibras por pulgada lineal de soldadura
=
Longitud de la soldadura, pulg
J = Carga permitida en la soldadura. 9.6
klb por pulg 2 de área de los patines.
M = Momento f1exionanie. kilolibras por
pulg'
P = Carga axial. concentrada y permitida, kilolibras
por pulgZ
S. = Módulo de sección de los cordones de soldadura sujetos a momento flexionanle. pulg3
1--'-- ---- -A.,
w
=
=
FORMULAS PARA LAS FUERZAS QUE AcruAN EN LA SOLDADURA
TENSIONO
COMPRESION
ESFUERZO CORTANTE
VERTICAL
PARFLEXIONANTE
EJEMPLO # 1
Determine el tamaiio de soldadura de filete. La longitud de la soldadura es 8.5 pulgadas, todo alrededor, y la carga de tensión 20 kilolibras.
20,000 lb
w = ~ = ~ = 2.35 klb por pulg lineal.
Aw
W
w = -
f
8.5
2.35
= - - = 0.24; usar soldadura de filete de 114"
9.6
EJEMPLO # 2
Detennine el tamaiio requerido de soldadura de mete. La longitud de la soldadura es 12
pulgadas (6" de cada lado) y la carga 9 klb.
9,000 lb
tP
(J
3
3
Módulo de sección (de la tabla) Sw = - - = - - = 12 puIg2
Fuerza flexionante, M
=
Fuerza cortante W,
= 2.25 kilolibras por pulg lineal
3 x 9
Sw
12
V
9
Aw
12
= -- = --
Fuerza resultante, W = .JWb 2
=
.../2.252
= 0.75 k1b por pulg lineal
+ W/ =
+ 0.75 2 = 2.37
Tamaiio de la soldadura de filete,
W
=
-W¡
= 0.247"; use soldadura de filete de 114"
klb por pulg lineal,
2.37
=--
9.6
"
441
DISEÑO DE JUNTAS SOLDADAS
PROPIEDADES DE LOS CONTORNOS DE SOLDADURA
{~l--x
S
'"
ti
=-..:
6
ti
S ='"
3
S", = bd
S", (superior) =
d (4b
+ d)
6
3
S , (inferior) = d (4b + d)
"
. 6 (2b +d)
(esf. máx. en la parte inferior)
Sw (superior) =
d (2b+d)
3
Sw =
d 2 (2b+d)
3 (b+d)
(inferior)
(fuerza máx, en la parte inferior)
442
EJEMPLOS DE CALCULO
EJEMPLO # 1
Una platafonna está soportada por 3 canales situados a igual distancia y UlÚdos por tomillos a unas
orejas. La carga del piso es 125 lb/pie 2. Los
demás datos de diseño aparecen en las figuras.
Determinar los esfuerzos en los canales y en
los tomillos.
La mitad de la carga total es soportada por la
canal central, por lo cual se investigarán sólo
las condiciones de esfuerzo de esta canal. Area
soportada por la canal central.
60
- - 0.7854 (12 2 - 52) = 15.577 pies 2
360
Carga: 15.577 x 125 = 1947 lb
Centro de gravedad (ver página 434)
(R 3
b=38.197
= 38.197
(6 3
-
_
2
(R -
r 3) sen
2
r)
2.5 3) 0.500
(~ - 2.5 2) 30
el(
el(
= 4.28
Momento:
1947
x 2.28 x 12 = 53 270 lb.pulg
Momento de inercia:
bd 3
bldl 3
1 =----=
xx
12
12
2 x 12 3
1.75
X
11.5 3
=
66.206
12
12
Módulo de la sección:
1
66.206
Z = -.
Y
= 11.034
6
Esfuerzo en la canal, en el apoyo:
53270
S = - - = 4 828 lb/pulg 2
11.034
¡--t-b¡
~~
-
-
W'j=:!l n=
D1¡
LL
_ x- -
-
x d d¡
_J
-W-z"
Ibl
Esfuerzo en los tomillos: (al centro del arreglo
de los tornillos)
carga que actúa en un tomillo:
53270
-- =
8
6659 lb
pruebe con tomillo de 7/8; A = 0.6013 pul g 2
6659
S = - - = 11 074 lb/pulg 2
0.6013
r
443
EJEMPLOS DE CALCULO
EJEMPLO # 2
Un recipiente vertical está soportado por dos vigas.
El peso del recipiente es de 20 000 lb,
I = 120 pulg. Suponga junta de perno.
I
(!
+~
-+--~-
-+'---+-
I
J
La carga que actúa en una viga:
Momento:
M
=
PI
= 10,000
4
4
x 120 = 300,000 lb-pulg
Módulo de sección requerido:
Z=M
SA
Suponiendo para el esfuerzo permitido, SA' el valor
de 20 000 Ib/pulgZ
Módulo de la sección:
I
I
I
I
z=
300 000
20000
=
15 pulg3
El módulo de sección de una vigueta de patín ancho
8WF 20 es 17 pulg 3
Momento de inercia: 69.2
Esfuerzo en el centro de la brida.
10,000 lb
..
¡
..
M
S=-=
Z
300 000
= 17 647 Ib/pulgZ
17
Deflexibn:
II = PF =
48EI
10,000 x 1203
48 x 29,000,000 x 69.2
.1794 pulg -
Yt6
pulg
1
445
PARTE V
TEMAS AFINES
1.
Abreviaturas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
446
2.
Normas y especificaciones. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
450
3.
Especificaciones sobre calderas y recipientes a presión. . . . . . . ..
453
4.
Lista de organizaciones que patrocinan o publican normas y
especificaciones relacionadas con los depósitos sometidos
a presión............................................
455
5.
Bibliografía. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
457
6.
Glosario. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
461
7.
Indice. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
473
446
ABREVIATURAS
RECOPILADAS: De 1. ASA Z32.13-1950 ABREVIATIONS FOR USE
ONDRAWINGS
2. ASA ZlO.1-1941 ABREVIATIONS FOR
SCIENTIFIC & ENGINEERING TERMS
SE HAN AGREGADO: ABREVIATURAS DE USO GENERAL EN
DIBUJOS DE RECIPIENTES Y TUBERIAS
AB
AISC
ALLOW
ANSI
ASA
API
APPROX
ASB
ASME
ASTM
AYG
bbl
BC
BEY
BLD
BOP
BOT
BRKT
btu
BW
BWG
C
CA
ccw
cfm
CFW
CG
CG
cm
~
~a~
co
CONC
CPLG
CORR
ALLOW
coup
CRS
cs
CaC
CTR
cu
cu. ft.
cw
CWT
DC
DEH
Perno de anclaje
Instituto estadounidense de la
construcción con acero
Margen, tolerancia
Permitido, admisible
Instituto estadounidense de normas
Asociación estadounidense de normas
Instituto estadounidense del petróleo
Aproximadamente
Asbesto
Sociedad estadounidense de ingenieros
mecánicos
Sociedad estadounidense para prueba de
materiales
Promedio
Barril
Círculo de los centros de tornillos
Bisel
Ciego(a)
Parte inferior del tubo
Parte inferior, fondo
Ménsula, soporte
Unidad térmica británica
Soldadura de bisel
Galgas o calibres Birmingham para alambre
Grados centígrados
Margen por corrosión
En sentido contrario al de las manecillas
del reloj
Pies cúbicos por minuto
Soldadura de filete continuo
Grado o calidad comercial
Centro de gravedad
Centímetro
Línea de centros, eje
De eje a eje
Compañía
Concéntrico(s)
Copie, acoplamiento
(Anchor Bolt)
(American lnstitute of Steel)
Construction)
(Allowance)
(Allowable)
(American National Standards lnstitute)
(American Standard Association)
(American Petroleum lnstitute)
(Approximately)
(Asbestos)
(American Society of Mechanical
Engineers)
(American Society for Testing
Materials)
(Average)
(Barrel)
(Bolt Circle)
(Bevel)
(Blind)
(Bottom of Pipe)
(Bottom)
(Bracket)
(British Thermal Unit)
(Bevel Weld)
(Birmingham Wire Gauge)
(Degree Centigrade)
(Corrosion Allowance)
Margen por corrosión
CopIe, acoplamiento
Acero laminado o rolado en frío
Acero al carbono
De ~entro a centro
Centro
Cúbico(s)
Pie(s) cúbico(s)
En el sentido de las manecillas del reloj
Unidad de peso igual a 100 libras
Bajada, tubo de bajada
Doblemente reforzado
(Corrosion Allowance)
(Coupling)
(Cold Rolled Steel)
(Carbon Steel)
(Center to Center)
(Center)
(Cubic)
(Cubic Foot)
(Clockwise)
(Hundred Weight)
(Downcomer)
(Double Extra Heavy)
(Counter Clockwise)
(Cubic Foot per Minute)
(Continuous Fillet Weld)
(Commercial Grade)
(Center of Gravity)
(Centimeter)
(Centerline)
(Centerline to Centerline)
(Company)
(Concentric)
(Coupling)
447
ABREVIATURAS (cont.)
DET
OlA
DIAM
DIM
DP
DT'L
DWG
EA
EH
EL
ELEV
ELL
ELLlP
EQ
ETC
EXT
F
F-F
F& D
FF
FIG
FIN
FLG
FS
Detalle
Diámetro
Diámetro
Dimensión
Presión de diseño
Detalle
Dibujo
Cada uno
Extrafuerte
Elevación
Elevación
Codo
Elipse, elíptico, elipsoidal
Igual, igualmente
Etcétera
Externo
Fahrenheit
Cara a cara
Bridada y alabeada
De cara plana
Figura
Acabado
Brida
Cara posterior, acero forjado
fl
Pie, pies
Pie(s) cúbico(s)
Soldadura de filete
Gramo(s)
Galga, calibre
Galvanizado(a)
Galón
Vidrio calibrado
Calibre del perfil ángulo
Galones por día
Galones por minuto
Grado, calidad
Pesado, grueso
Cabeza
Hemisférico(a)
Hexagonal
Registro de inspección para la mano
Agujero, abertura
Brazo de nivel alto
Nivel alto del líquido
Paro por alto nivel
Laminado en caliente
Tratamiento téllJlico
Diámetro interior
Pulgadas
Inclusive, incluido
Inspección
Interno
Eficiencia de la junta
Kilogramo
Litro
Libra
Libra fuerza
Libras
Control de nivel
Válvula para control del líquido
FT'
FW
g
GA
GALV
gal
GG
GOL
gpd
gpm
GR
HVY
HD
HEMIS
HEX
HH
HL
HLA
HLL
HLSD
HR
HT
ID
in
INCL
INS
INT
lE
kg
I
lb
Ibf
lbs
LC
LCV
(Detail)
(Diamerer)
(Diamerer)
(Dimension)
(Design Pressure)
(Derail)
(Drawing)
(Each)
(Extra Heavy)
(Elevation)
(Elevarion)
(Elbow)
(Ellipse. Elliprical. Ellipsoid)
(Equal, Equally)
(Er Cerera)
(Exrernal)
(Fahrenheir)
(Face ro Face)
(Flanged el Dished)
(Fiar Face)
(Figure)
(Finish)
(Flange)
(Far Side. Forged
Sreel)
(Foor, Feer)
(Cubic Foor)
(Filler Weld)
(Gram)
(Gage)
(Galvanized)
(Gallon)
(Gage Glass)
(Gage olOursranding Leg)
(Gallon per Day)
(Gallon per minure)
(Grade)
(Heavy)
(Head)
(Hemispherical)
(Hexagonal)
(Handhole)
(Hole)
(High Leve/ Ann)
(High Liquid Level)
(High Leve/ Shur Down)
(Hot Rolled)
(Heat Treatment)
(lnside Diamerer)
(lnches)
(lncluding. lncluded)
(lnspection)
(lnternal)
(Joint Efficiency)
(Kilogram)
(Liter)
(Pound)
(Pound Force)
(Pounds)
(Le¡'e/ Control)
(Liquid Control Va/I'e)
.....
448
ABREVIATURAS (cont.)
LO
LO
Lin. fI.
LLA
LLC
LLSD
LR
LS
LWN
m
MB
MK
MAT'L
MAWP
MAX
MH
MIN
MK'D
mm
MMSCF
MSCF
MW
N
N&C
NLL
NO
NOM
NPT
NS
NTS
OA
OD
OR
OSHA
oz
ozs
P
PBE
Pe
pcs
pcv
PI
PL
PRal
PSE
psi
psia
p,ig
RAD
REF
REINF
REPAD
REQ·O
RF
Rl
RTl
RV
s
.
Largo, longitud
Indicador de nivel
Pie (pies) lineal(es)
Alarma de bajo nivel
Control de nivel del líquido
Paro por bajo nivel
De radio grande
Etapa baja
Cuello soldable largo
Metro
Tornillo para máquina
Marca
Material
Máxima presión permitida de operación
Máximo(a)
Registro, pozo de inspección
Mínimo(a)
Marcado(a)
Milímetro
Millón de pies cúbicos estándar
Miles de pies cúbicos estándar
Camino
Norte
Nuevo y frío
Nivel normal del líquido
Número
Nominal
Rosca cónica para tubería American National
Cara anterior
No está a escala
Total
Diámetro exterior
Radio exterior
Administración de la seguridad y salud
laborales
Onza
Onzas
Presión
Planos ambos extremos
Control de presión
Piezas
Válvula para controlar la presión
Indicador de presión
Placa, plancha
Proyección, saliente
Extremo pequeño plano
Libras por pulgada cuadrada
Libras por pulgada cuadrada, absolutas
Libras por pulgada cuadrada,
manométricas
Radial
Referencia
Refuerzo
Parche o placa de refuerzo
Requerido, necesario
Cara levantada o realzada
Junta de anillo
Junta del tipo de anillo
Válvula de alivio
Cédula
(Long)
(Level Gage)
(Lineal Foot (Feet)
(Low Level Alarm)
(Liquid Level Control)
(Low Level Shut Down)
(Long Radius)
(Low Stage)
(Long Welding Neck)
(Meter)
(Machine Bolt)
(Mark)
(Material)
(Maximum Allowable Working Pressun)
(Maximum)
(Manhole)
(Minimum)
(Marked)
(Millimeter)
(Million Standard Cubic Feet)
(Thousand Standard Cubic Feet)
(Manway)
(North)
(New & Cold)
(Normal Liquid Level)
(Number)
(Nominal)
(American National Taper Pipe Thread)
(Near Side)
(Not to Scale)
(Overall)
(Outside Diameter)
(Outside Radius)
(Occupational Safety and Health
Administration)
(Ounce)
(Ounces)
(Pressure)
(Plain Both Ends)
(Pressure Control)
(Pieces)
(Pressure Control Valve)
(Pressure lndicator)
(Plate)
(Projection)
(Plain Small End)
(Pound per Square inch)
(Pound per Square inch Absolute)
(Pond per Square lnch
Gage)
(Radial)
(Reference)
(Reinforcing)
(Reinforcing Pad)
(Required)
(Raised Face)
(Ring Joint)
(Ring Type Joint)
(Relief Valve)
(Schedule)
449
ABREVIATURAS (cont.)
SIC
SCf
SCH
SCR
SCR'O
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SERV
Shl.
Sf
SHT
SM
SMLS
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SPEC
SP GR
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STR
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SYM
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TC
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TEMA
THO
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TOC
TOS
TS
TSE
T-T
TW
TW
TYP
USAS
VA
VOL
w7
WG
WN
W¡OUT
WP
WT
XH
XXH
xx STG
Mano de taller
Pie cúbico normal
Cédula
Tornillo
Roscado(a)
Válvula de paro
SERV,
Hoja de servicio
Brida plana
Hoja
Costura
Sin costura
Deslizable
Espaciamiento, separación
Especificación
Densidad relativa
Cuadrado
De radio corto
Acero inoxidable
(Service Sheet)
(Straight Flange)
(Sheet)
(Seam)
(Seamless)
(Slip On)
(Spacing)
(Specification)
(Specific Gravity)
(Square)
(Short Radius)
(Stainless Steel)
De costura a costura
Estándar
Acero
Horquillado
Soporte
Simétrico(a)
Partes superior e inferior
Control de temperatura
Roscado(a) en ambos extremos
Válvula de seguridad por presión
Radio
Asociación de fabricantes de
intercambiadores tubulares
Roscado, rosca
Espesor, grueso
Indicador de temperatura
Extremo grande roscado
Parte superior del concreto
Parte superior del acero
Lámina para tubo
Extremo pequeño roscado
Tangente a tangente
Soldado por puntos
Pozo térmico
Típico(a)
Instituto de normas de Estados Unidos
de Norteamérica
Válvula
Volumen
Con
Galón de agua
Cuello soldable
Sin
Presión dt' trabajo
Peso
Reforzado
Doblemente reforzado
Extrarreforzado
(Seam to Seam)
(Standard)
(Steel)
(Straddle)
(Support)
(Symmetrical)
(Top & Bottom)
(Temperature Control)
(7hreaded Both Ends)
(Pressure Safety Valve)
(Radius)
(Tubular Exchanger Manufacturers
Association)
(7hreaded, 7hread)
(7hick)
(Temperature Indicator)
(7hreaded Large End)
(Top of Concrete)
(Top of Steel)
(Tube Sheet)
(7hreaded Small End)
(Tangent to Tangent)
(Tack Weld)
(7hermowell)
(Typical)
(United States of America Standards
Institute)
(Valve)
(Volume)
(With)
(Water Gallon)
(Welding Neck)
(Without)
(Working Pressure)
(Weight)
(Extra Heavy)
(Double Extra Heavy)
(Double Extra Strong)
(Shop Coat)
(Standard Cubic Foot)
(Schedule)
(Screw)
(Screwed)
(Shutdown Valve)
t
II
450
NORMAS Y ESPECIFICACIONES
RECIPIENTES A PRESION, CALDERAS
ASME, Boiler and Pressure Vessel Code, 1986
I
11
111
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X
XI
Calderas de central eléctrica.
Especificaciones de materiales.
Elementos de las plantas de energía nuclear.
Calderas para calentamiento.
Examen no destructivo.
~eglas recomendadas para el cuidado y la operación de las calderas para el
calentamiento.
Reglas recomendadas para el cuidado de las calderas de central eléctrica.
Recipientes sujetos a presión. División 1, División 2. Reglas alternativas.
Calificación de la soldadura fuerte y la de bajo punto de fusión o autógena.
Recipientes a presión hechos de plástico reforzado con fibra de vidrio.
Reglas para inspección en servicio de los elementos de las plantas de energía nuclear.
British Standards Institution (BSI)
IS00-Recipientes a presión soldados por fusión para uso en las industrias química,
petrolera y las relacionadas.
ISl5-Recipientes a presión soldados por fusión para uso en las industrias química,
petrolera y las relacionadas (de diseño y construcción avanzados).
Canadian Standards Association (CSA)
B51-M1981-Especificaciones para la construcción e inspección de calderas y recipientes
sujetos a presión.
TANQUES
American Petroleum Institute (API)
~"
Espec. 12B
,
Espec. 12D
Especificación para tanques atornillados para el almacenamiento de líquidos
de producción, 1977.
Especificación para tanques de campo soldados para almacenaje de líquidos
de producción, 1982.
'"
451
Espec. 12F
Norma 620
Norma 650
Especificación para tanques soldados en taller para almacenaje de líquidos de
producción, 1982.
Reglas recomendadas para el diseño y la construcción de tanques grandes
soldados para almacenamiento a baja presión, 1978.
Tanques de acero soldados para el almacenamiento de crudo, 1980.
Underwriters Laboratories, Inc. (UL)
No. 142
No. 58
Tanques de acero de uso superficial, para liquidos inflamables y combustibles.
Tanques de acero de uso subterráneo, para liquidos inflamables y combustibles.
American Water Works Association (AWWA)
Dl00-79
Norma AWWA para tanques de acero soldados para almacenamiento de agua.
National Fire Protection Association (NFPA)
No. 30
No. 58
No. 59
Norma para líquidos inflamables y combustibles.
Gases licuados derivados del petróleo, almacenamiento y manejo.
Gases licuados derivados del petróleo en plantas de gas de uso general.
TUBERIAS
American National Standards Institute (ANSI)
B31.1-1986 Tuberías para energía.
B31.2-1968 Tuberías para gases combustibles.
B31.3-1980 Tuberías para plantas químicas y refinerías de petróleo.
B31.4-1979 Sistemas de tuberías para el transporte de hidrocarburos liquidos.
B31.4-1974 Tuberías para refrigeración con Adenda de 1978.
B31.8-1982 Sistemas de tuberías para transmisión y distribución de gases.
INTERCAMBIADORES DE CALOR
Tubular Exchanger Manufacturer Association (TEMA)
Normas con adenda de 1982, 6a. edición.
Libro de problemas resueltos para la 6a. edición.
TUBOS
American Nat!onal Standards Institute (ANSI)
ANSI B36.19-1976 Tubo de acero inoxidable.
ANSI B36.10-1979 Tubo de acero forjado, soldado y sin costura.
ACCESORIOS, BRIDAS Y VALVULAS
American National Standards Institute (ANSI)
ANSI BI6.25-1979 Soldadura a tope de los extremos.
¡
t!
i
452
ANSI B16.10-1973 Dimensiones de cara a cara y de extremo a extremo de las
válvulas ferrosas.
ANSI BI6.9-1978 Accesorios de acero forjado para soldar a tope hechos en fábrica.
ANSI BI6.9a-1981 Accesorios de acero forjado para soldar a tope hechos en fábrica
(Suplemento a la norma ANSI BI6.9-1978).
ANSI BI6.14.1977 Tapones,bujes y contratuercas roscados para tuberías, hechos
de metales ferrosos.
ANSI BI6.11-1980 Accesorios de acero forjado, soldados y roscados.
ANSI BI6.5-1981 Bridas y accesorios bridados para tubería, de acero, aleaciones de
níquel y otras aleaciones especiales.
ANSI B16.20-1973 Empaques y ranuras de junta de anillo para bridas de tubos de acero.
MATERIALES
The American Society for Testing and Materia1s (ASTM)
1983 Libro anual de normas ASTM, Sección 1, Productos de hierro y acero.
Volumen 01.01lTubos y accesorios de acero, 127 normas.
Volumen 01.03/Placa, lámina, tira y alambre de acero, 90 normas.
Volumen 01.04/Acero estructural, acero para refuerzo de concreto, placa y partes
forjadas para recipientes a presión, rieles de acero, ruedas y llantas,
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VARIOS
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Manual de pintura para estructuras de acero.
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Uniform Boiler and Pressure Vessel Laws Society
Sinopsis de leyes sobre calderas y recipientes sujetos a presión, con reglas y reglamentos de
estados, ciudades, condados y provincias (Estados Unidos y Canadá), 1983.
453
LISTA DE LAS
LEYES SOBRE CALDERAS Y RECIPIENTES SOMETIDOS A PRESION
DE LOS ESTADOS UNIDOS Y CANADA
ESTADOS
I
111
IV
ALABAMA
ALASKA
ARIZONA
ARKANSAS
CALIFORNIA
COLORADO
CONNECTICUT
DELAWARE
DISTRITO DE COLUMBIA
FLORIDA
GEORGIA
GUAM
HAWAII
IDAHO
ILLINOIS
INDIANA
IOWA
KANSAS
KENTUCKY
LOUISIANA
MAINE
MARYLAND
MASSACHUSETTS
MICHIGAN
MINNESOTA
MISSISSIPPI
MISSOURI
MONTANA
NEBRASKA
NEVADA
NUEVA HAMPSHIRE
NUEVA JERSEY
NUEVO MEXICO
NUEVA YORK
CAROLINA DEL NORTE
DAKOTA DEL NORTE
OHIO
OKLAHOMA
OREGON
ZONA DEL CANAL DE
PANAMA
PENNSYLVANIA
PUERTO RICO
RHODE ISLAND
CAROLINA DEL SUR
DAKOTA DEL SUR
TENNESSEE
TEXAS
UTAH
YERMONT
VIRGINIA
WASHINGTON
WEST VIRGINIA
WISCONSIN
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CLAVE
I -Calderas de centrales eléctricas
lII-Componentes de
plantas nucleares
IV -Calderas para calentamiento
VlII (1) - Depósitos a presión
VlII (2) -Depósitos a presión,
reglas alternativas.
XI -Inspección en servicio. Nuclear.
A - La Ley requiere construcción ASME.
O -Requiere normas ASME o de construcción propias.
N -No lo cubre la Ley.
• -El operador requiere
licencia.
•• -Limitada a depósitos
específicos.
••• -Reglas y reglamentos pendientes.
ORIGEN
Esta tabulación de información condensada se tomó de la
publicación Synopsis 01 Boiler
and Pressure Vessel Laws,
Rules and Regulations, Copy-
right 1969, Uniform Boiler
and Pressure Vessel Laws Society, P.O. Box 512, Oceanside, NY 11572.
No se incluyen en la lista todas las excepciones y variantes
de las diversas leyes y regIamentos. La publicación antes
mencionada contiene información más detallada. Se puede
obtener información adicional
de la autoridad de la zona o de
la Sociedad.
I
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·1
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I
454
TABULACION DE LAS
LEYES SOBRE CALDERAS Y DEPOSITOS SUJETOS A PRESION
DE LOS ESTADOS UNIDOS Y CANADA
TERRITORIOS
PROVINCIAS DE CANADA
ALBERTA
COLUMBIA BRITANICA
MANITOBA
NUEVA BRUNSWICK
NEWFOUNDLAND y
LABRADOR
TERRITORIOS DEL
NOROESTE
NUEVA ESCOCIA
ONTARIO
ISLA PRINCIPE EDUARDO
QUEBEC
SASKATCHEWAN
TERRITORIO DE YUKON
CIUDADES y CONDADOS
ALBUQUERQUE, N.M.
BUFFALO, NEW YORK
CHICAGO, ILLlNOIS
DEARBORN, MICHIGAN
DENVER, COLORADO
DES MOINES; 10WA
DETROIT, MICHIGAN
EAST ST. LOUIS, IL.
GREENSBORO, NO. CAR.
KANSAS CITY, MO.
LOS ANGELES, CA.
MEMPHIS, TENNESSEE
MIAMI, FLORIDA
MILWAUKEE. WI.
NUEVA ORLEANS, LA.
CIUDAD DE NUEVA
YORK,NY
OKLAHOMA CITY, OK.
OMAHA, NEBRASKA
PHOENIX, ARIZONA
ST. JOSEPH, MO.
ST. LOUIS, MO.
SAN FRANCISCO, CA.
SAN JOSE, CA.
SEATTLE, WA.
SPOKANE, WA.
TACOMA,WA.
TAMPA, FL.
TUCSON,AZ.
TULSA,OK.
UNIVERSITY CITY, MO.
WHITE PLAlNS, N.Y.
ARLlNGTON CO., VA.
DADE CO., FLORIDA
FAlRFAXCOUNTY, VA.
JEFFERSON PARISH, LA.
LOUIS CO., MO.
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I
111
IV
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VIII(I) VIII(2) XI
CLAVE
I-Calderas de centrales eléct ricas
111 -Componentes nuc1eares
IV -Calderas de calentamiento
VIII (1) - Depósitos a presión
Vl1I (2) -Depósitos a presión,
reglas alternativas.
X - Recipientes de presión hechos de plástico reforzado con
fibra de vidrio
... -Reglas y reglamentos pendientes
A - La Ley requiere construcción ASME.
O -Se requiere normas
ASME o de construcción propias.
N -No lo cubre la Ley.
• -El operador requiere
licencia.
•• - Limitado a depósitos especificos.
ORIGEN
Esta tabulación de información condensada se tomó de la
publicación Synopsis 01 Boiler
and Pressure Vessel Laws,
Rules and Regulations, Copyrighl 1969, Uniform Boiler
and Pressure Vessel Laws Sociely, P.O. Box 512, Oceanside, NY 11572No se incluyen en la lista todas las excepciones y variantes
de las diversas leyes y reglamentos. La publicación antes
mencionada contiene información más detallada. Se puede
obtener información adicional
del encargado de la zona o de
la Sociedad.
q
455
LISTA DE ORGANIZACIONES
QUE PATROCINAN O PUBLICAN NORMAS Y ESPECIFICACIONES
RELACIONADAS CON TUBERIAS y DEPOSITOS A PRESION
ABREVIATURA
NOMBRE y DIRECCION
AMERICAN BUREAU OF SHIPPING
45 Eisenhower Drive
Paramus, NJ 07 652
ENGINEERING & SAFETY SERVICE
AMERICAN INSURANCE SERVICES GROUP, INC.
85 John Street New York, NY 10038
.
AMERICAN NATIONAL STANDARDS INSTITUTE**
1430 Broadway
New York, N. Y. 10018
ANSI
•• Anteriormente: United States 01 America Standards Institute (USAS) y,
antes de 1966, American Standards Association (ASA)
AMERICAN PETROLEUM INSTITUTE
1220 L Street
Washington, D.C. 20005
API
THE AMERICAN SOCIETY OF MECHANICAL ENGINEERS
345 East 47th Street
New York, N. Y. 10017
ASME
AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS
1916 Race Street
Philadelphis, PA 19103
ASTM
AMERICAN WATER WORKS ASSOCIATION
6666 West Quincy Avenue
Denver, CO 80235
AWWA
AMERICAN WELDING SOCIETY
P.O. Box 351040
Miami, FL 33135
AWS
BRITISH STANDARDS INSTITUTION*
Sales Branch, 2 Park Street
London, W. l., England
I
OSI
• Las publicaciones de normas británicas se obtienen en The American
National Standards Institute.
CANADIAN STANDARDS ASSOCIATION
178 Rexdale Blvd.
Rexdale, ON Canada M9W IR3
COMPRESSED GAS ASSOCIATION
1235 Jefferson Davis Highway, Suite 501
Arlington, VA 22202
eSA
COA
1
456
LISTA DE ORGANIZACIONES
(CONTlNUACION)
NOMBRE y DIRECCION
ABREVIATURA
INTERNATIONAL CONFERENCE OF BUILDING OFFICIALS
5360 S. Workman Mill Rd.
Whittier, CA 90601
ICBO
THE NATIONAL BOARD OF BOILER AND
PRESSURE VESSEL INSPECTORS
1055 Crupper Avenue
Columbus, OH 43229
NBBI
NATIONAL BUREAU OF CASUALTY UNDERWRITERS
Insurance Services Office
160 Water St.
New York, NY 10038
NATIONAL FIRE PROTECTION ASSOCIATION
Batterymarch Park
Quincy, MA 02269
NFPA
OCCUPATIONAL SAFETY ANlJ H-EALTH ADMINISTRATION
200 Constitution Avenue N. W.
Washington. D. C. 20210
OSHA
STEEL TANK INSTITUTE
728 Anthony Trail
Northbrook, IL 60062
STEEL STRUCTURES PAINTING COUNCIL
4400 Fifth Avenue
Pittsburgh. PA 15213
SSPC
TUBULAR EXCHANGER MANUFACTURERS ASSOCIATION
25 North Broadway
Tarrytown, NY 10591
TEMA
UNDERWRITERS' LABORATORIES INC.
333 Pfingsten Road
Northbrook, IL 60062
UNITED STATES COAST GUARD
Washington, D.C. 20593
UNIFORM BOILER AND PRESSURE VESSEL LAWS SOCIETY
P.O. Box 512
Oceanside, NY 11572
WELDING RESEARCH COUNCIL
345 East 47th St.
New York, N. Y. 10017
UL
USCG
UBPVLS
WRC
457
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Wiley & Sons, Nueva York.
TEMAS
COMPRENDIDOS EN LA BffiLIOGRAFIA
(Los números indican la obra en la que aparece el tema)
Aberturas elípticas, concentración de
esfuerzos, - 9
Análisis de límites y de la plasticidad, - 10
Análisis de recipientes a presión por
computadora, - 8
Análisis elástico del esfuerzo, - 6
Análisis sísmico, - 11
Boquillas, - 11, 24
Boquillas, esfuerzos en los recipientes
ejercidos por las, -15,16,17
Boquillas, manguitos térmicos para, - 9
Boquillas oblicuas, - 6
Bridadas y telescópicas, juntas de
dilatación, - 4
Bridas con campana, rotación de las, - 4
Bridas con empaque de cara completa, - 21
Bridas, diseño y análisis, - 8
Bridas y cierres, - 11, 24
Cabezas, análisis de esfuerzos en las, - 8,
11,24
Cabezas flotantes, análisis de esfuerzos en
las, - 4
Cabezas y reducciones cónicas, - 6
Carga localizada, análisis de esfuerzos de
la, - 8, 11
Cargas en tuberías, - 7
Cargas externas, - lO, 24
Cargas muertas, - 7
Cargas por sismo, - 7, 24
Cargas por viento, - 7, 24
Casco cilíndrico, esfuerzos locales en
el, - 15, 16, 17
Cascos y tubos, intercambiadores de calor
en, - 4
Cascos cilíndricos, análisis de, - 6
Cascos de baja altura, - 14
Cascos de pared gruesa, análisis de, - 6
Cascos de revolución, análisis de, - 6, 24
Cascos esféricos, análisis de, - 6
Esfuerzos localizados en los, - 15, 16, 17
Chimeneas, diseño de chimeneas altas, - 4
Cierres no atornillados, - 9
Cilindros de pared gruesa, - 9
Cimentaciones, diseño de, - 20
Colapso plástico, - 6
Colapso por fatiga o progresivo, - 6
Comparación de la División 2 del ASME con
la División 1, - 4
Concentración de esfuerzos, - 9
Concreto para recipientes de presión, - 12
Cono, sección cónica cuando la mitad del
ángulo en el vértice es mayor de 30°, - 7
Construcción modular, - 9
Corrosión, - 6
Deflexión de las torres inducida por el
viento, - T
Deformación en la tubería, análisis de
esfuerzos por la, - 8
Deformaciones en los recipientes de presión,
-3
Dibujo de hojalatería, - 22
Dinámica estructural, - 11
Discontinuidad. esfuerzos de, - 7, 9
Diseño de bridas, - 4
Chimeneas altas, - 4
Tanques rectangulares, - 4
Torres altas, - 7
Diseño de chimeneas altas, - 4, 24
Diseño de soldaduras, - 7
Diseño de tanques rectangulares, - 4
Diseño de tubos de lámina, fijos, - 4
Dobleces a inglete, análisis de los, - 6, 8
Dobleces suaves, análisis de los, - 6
Economía del diseño y la construcción, - 9
Efectos de las temperaturas elevadas, - 10
Elementos de sujeción, esfuerzos inducidos
en los recipientes por los, - 15, 16, 17
Esferas de pared gruesa, análisis de, - 6
Esfuerzos de ligamento, análisis de los, - 8
Esfuerzos dinámicos y de temperatura,
fórmulas, - 3
Esfuerzos ejercidos por las orejas de soporte
en los recipientes, - 15, 16, 17, 24
Esfuerzos en los recipientes, - 8, 14, 24
Fórmulas, - 3
Esfuerzos en placas planas, - 9
Esfuerzos en recipientes horizontales
soportados por dos silletas (Zick), - 7
459
Esfuerzos localizados en los recipientes, - 7,
15, 16, 17
Esfuerzos que inducen las sujeciones en los
recipientes, - 15, 16, 17
Esfuerzos térmicos, - 7, 9
Esfuerzos y deformaciones debidos a presión
sobre o entre cuerpos elásticos, fórmulas,
-3
Estabilidad dinámica, - 11
Estabilidad elástica, - 8
Placas y cascos, fórmulas, - 3
Fatiga, - 9, 10, 12
Flexión de los cascos cilíndricos, - 14
Fractura, - 6
Fractura con bajo esfuerzo por fragilidad,
-6
Fractura, mecánica de la, - 10
Fractura por fragilidad, esfuerzo bajo, - 6
Grietas, desarrollo de, - 6
Hidrógeno, fragilización por, - 12
Intercambiadores de calor, en cascos y
tubos, - 4, 24
Intersección de boquillas, análisis de
esfuerzos en la, - 8
Juntas atornilladas con tornillo pasante, - 9
Juntas de dilatación, bridadas y telescópicas,
-4
Segmentos de tubería, - 4
Juntas soldadas, diseño de, - 6, 9
Materiales compuestos, - 12
Materiales de diversos países, - 4
Materiales equivalentes de diversos
países, - 4
Materiales para bajas temperaturas, - 12
Materiales para recipientes, - 6, 7, 9, 24
Materiales para temperaturas elevadas, - 12
Materiales resistentes a la corrosión, - 12
Membrana, esfuerzos de, - 7, 9
Normas de distintos .países, - 24
Normas de recipientes de diversos países,
- 24
Países extranjeros, materiales de los, - 4
Pandeo, - 6
de cascos, - 14
de placas planas y curvas, fórmulas, - 3
Perforados, placas y cascos, - 11
Placa para cierre plano, - 6, 24
Placas planas, fórmulas, - 3
Esfuerzos en las, - 9
Placas, teoría y análisis de las, - 18
Plasticidad, - 10
Presión externa; análisis de esfuerzos, - 8
460
Propiedades de las fracturas de los
materiales, - 12
Recipientes a presión hechos de hierro
fundido, - 9
Recipientes de concreto presforzado, - 9
Recipientes de presión con filamento
enrollado, - 9
Recipientes de presión con orejas, - 9
Recipientes verticales soportados por orejas,
-4
Reforzamiento de aberturas, - 7, 24
Rotación de las bridas con campana, - 4
Segmentos de tubo, juntas de dilatación de
los, - 4
Selección de materiales, - 6
Silletas, diseño de, - 7, 24
Sistemas de tuberías, análisis de esfuerzos en
los, - 6, 11
Soldadura, - 12
Soporte de orejas para recipientes verticales,
-4
Soporte de patas para recipientes verticales,
-4
Soporte de recipientes por orejas, - 4, 7
Soporte de recipientes por patas, - 4, 7
Soportes deslizantes para recipientes
horizontalt:s y verticales, - 7
Soportes de tuberías a intervalos, fórmulas,
-3
Sujeción rectangular, esfuerzos ejercidos por
la, - 15, 16, 17
Tanques rectangulares, diseño de, - 4
Temperatura, esfuerzos de, fórmulas, - 3
Termofluencia, efectos de la, - 8
Vibración, - 13
Análisis de torres altas, - 4
Inducida por el flujo, - 11
Vibración de las torres altas, - 4
Vibración de las torres inducida por el
viento, - 7
461
Glosario
Abrasión. La separación del material de la superficie en cualquier sólido mediante la fricción
de otro sólido, un liquido o un gas, o una combinación de éstos.
Acero con alto contenido de elementos de aleación. Acero que contiene grandes porcentajes
de elementos diferentes al carbono.
Acero con bajo contenido de elementos de
aleación. Acero al carbono que acepta temple,
que contiene generalmente no más del 1070 de
carbono y uno o más de los siguientes componentes de aleación: < (menos de) 2070 manganeso, < 4070 de niquel, < 2070 de cromo, <
0.6070 de molibdeno y < 0.2070 de vanadio.
Acero muerto. Acero completamente desoxidado (por ejemplo, debido a la adición de aluminio o silicio) en el que se suprime la reacción
entre el carbono y el oxigeno durante la solidificación. Este tipo de acero tiene composición
quimica y propiedades más uniformes en comparación con otros tipos.
Aleación. Substancia con propiedades metálicas formada por dos o más elementos; con pocas
excepciones, los componentes son generalmente
elementos metálicos.
Biselado. Preparación de bordes; preparación
del contorno en el borde de un miembro para
soldar.
Buje. Accesorio de tuberia para unir un tubo
con un accesorio hembra de mayor tamaño. Es
un tapón hueco con roscas interior y exterior.
Cabeza. El extremo (pieza de cierre) de un casco cilindrico. Los tipos de cabezas más usados
son la hemisférica, la elipsoidal, la bridada y
alabeada (torisférica), la cónica y la plana.
Carga. Las cargas son los resultados de la aplicación de distintas fuerzas. Las cargas que de-
ben considerarse al diseilar un recipiente son
presión interna o externa, cargas de impacto,
peso del recipiente, cargas superpuestas, cargas
de viento y sismo, carga local y efectos de los
gradientes de temperatura. (Norma UO-22).
Carga estática. La presión de líquidos en reposo
contra la pared del recipiente se debe únicamente a la "carga estática", o sea, a la altura
del liquido. Esta presión debe tomarse en consideración al diseilar los recipientes.
Casco. Elemento estructural hecho para circundar un espacio. La mayoria de los cascos
son generados por la revolución de una curva
plana.
En la terminologia de este libro, casco es la parte cilindrica de un recipiente, y en un recipiente
cilindrico se le llama casco esférico.
Centroide de un área (Centro de gravedad de
un área). Punto situado en el plano del área, de
propiedades tales que el momento del área es
cero respecto a cualquier eje que pase por él;
coincide con el centro de gravedad del área materializada como una placa homogénea y uniforme infinitamente delgada.
Copie. Manguito o casquillo roscado que se
utiliza para unir dos tubos. Los copies tienen
rosca interna en ambos extremos para unir tubos con rosca externa.
Corrosión. Erosión quimica causada por agentes con o sin movimiento. Es la destrucción
gradual de un metal o aleación debida a procesos quimicos como la oxidación o a la acción de
un agente quimico.
Deformación. Cambio de la forma o de las dimensiones de un cuerpo producido por esfuerzo.
Se utiliza a menudo la palabra elongación para la
deformación por tensión, y los términos como
presión o acortamiento para la deformación
462
por compresión, y detrusión para la deformación por esfuerzo cortante. La deformación
elástica es la que desaparece al suprimirse el esfuerzo; deformación permanente es la que permanece aun cuando se suprima al P~;,;,,¡zo.
Deformación. Cualquier cambio forzado de las
dimensiones de un cuerpo. Un estir:¡:.-,:I""tl) es
una deformación por tensión; un acortamiento
es una deformación por compresión; una deformación angular es una deformación por esfuerzo cortante. La palabra deformación se
utiliza comúnmente para referirse a una defor-
mación unitaria.
Deformación unitaria. Deformación unitaria
por tensión es la elongación por unidad de longitud; deformación unitaria por compresión es el
acortamiento por unidad de longitud; deformación
unitaria por esfuerzo cortante es el cambio de ángulo (en radianes) entre dos líneas situadas originalmente a ángulos rectos entre sí.
Densidad relativa. Relación de la densidad de
un material a la densidad de algún material tomado como patrón, como el agua a una temperatura especificada, como por ejemplo, 4°C ó
60°F, o, para los gases, la relación a la densidad del aire a las condiciones normales de presión y temperatura.
Depósito o recipiente a presión o sometido a
presión. Receptáculo metálico generalmente
cilindrico o esferoidal, capaz de soportar diversas cargas.
Discontinuidad estructural total. Origen de la
intensificación del esfuerzo o la deformación que
afecta una parte relativamente grande de una estructura y tiene un efecto importante sobre el patrón
de deformación o el esfuerzo total o sobre la estructura como un todo. Ejemplos de discontinuida- .
des estructurales totales son las uniones brida a casco
y cabeza a casco, boquillas y juntas entre cascos
de diferente diámetro o espesor.
Ductilidad. La capacidad de un metal para estirarse y deformarse permanentemente sin·romperse ni agrietarse. La ductilidad se mide por el
porcentaje de reducción del área y el porcentaje
de elongación de la barra de prueba.
Eficiencia de la junta. Valor numérico expresado
como la relación de la resistencia de una junta
remachada, soldada con soldadura fuerte o soldada con soldadura de bajo punto de fusión, a
la resistencia del metal de base.
Eficiencia de una junta soldada. La eficiencia o el
rendimiento de una junta soldada se expresa como una cantidad numérica, y se usa en el diseño
de una junta como multiplicador del valor de esfuerzo permitido y apropiado. (Norma UA-60).
Eje neutro. La linea de esfuerzo cero en cualquier
sección dada de un miembro sujeto a flexión; es la
linea que se forma por la intersección de la superficie neutra con la sección.
Elástico. Capaz de sostener esfuerzo sin deformación permanente; el término se usa también
para designar conformidad con la ley de proporcionalidad de esfuerzo-deformación. Un esfuerzo elástico o una deformación elástica es
un esfuerzo o una deformación comprendidos
dentro del límite elástico.
Dimensión de la soldadura. En soldadura de
ranura: la profundidad de penetración.
Soldadura de filete de lados
desiguales: la longitud del
lado del triángulo rectángulo isósceles más grande que
puede inscribirse dentro de
la sección transversal de la
soldadura.
Soldadura de filete de lados
desiguales: la longitud del
lado del triángulo rectángulo más grande que puede
inscribirse dentro de la sección transversal de la soldadura.
Escama. Un óxido de hierro que se forma sobre
la superficie del acero caliente, que toma a veces la forma de grandes hojas que se desprenden al laminar el metal.
Discontinuidad estructul1lllocal. Origen de la intensificación de deformación o del esfuerzo que
afecta un volumen relativamente pequeño de material
y no tiene un efecto importante en el esfuerzo total o
el patrón de deformación o en la estructura considerada como un todo. Como ejemplos se pueden
mencionar los radios de filete pequeño, accesorios
pequeños y soldadura de penetración parcial.
Escoria. Producto que se forma por la acción
de un fundente sobre los elementos constitutivos de un mineral procesado, o sobre los elementos constitutivos metálicos oxidados que
son indeseables. Generalmente, está formada
por combinaciones de óxidos ácidos y óxidos
básicos con óxidos neutros que se agregan para
ayudar a la fusibilidad.
Erosión-corrosión. Ataque que se produce
sobre la superficie de un metal como resultado
de los efectos combinados de la erosión y la corrosión.
463
Esfuerzo. Fuerza interna ejercida por cualquiera
de las dos partes adyacentes de un cuerpo sobre
la otra a través de un plano de separación imaginario. Cuando las fuerzas son paralelas alplano el esfuerzo se llama cortante; cuando las
fuerzas son normales al plano el esfuerzo se llama normal; cuando el esfuerzo normal está dirigido hacia la parte sobre la cual actúa se llama
esfuerzo de compresión y cuando está dirigido
alejándose de la parte sobre la que actúa se llama esfuerzo de tensión.
Esfuerzo a la tensión. Esfuerzo desarrollado por
un material que soporta carga a la tensión.
Esfuerzo cortante. La componente del esfuerzo
que es tangente al plano de referencia.
Esfuerzo dañino. El esfuerzo unitario minimo
de una clase dada y para un material y condiciones de servicio dados, que vuelve a un miembro
inadecuado para el servicio antes del término
de su vida normal. Puede manifestarse esto por
un ajuste excesi~o, termofluencia a rapidez excesiva, la formación de grietas de fatiga, endurecimiento excesivo por deformaCión o ruptura.
Esfuerzo de impacto. Fuerza por unidad de
área que actúa sobre el material súbitamente.
Esfuerzo de membrana. La componente del esfuerzo normal que está distribuida uniformemente y es igual al valor medio del esfuerzo que
obra transversalmente al espesor de la sección
bajo consideración.
Esfuerzo en las fibras. Expresión que se emplea
por conveniencia para designar el esfuerw longitudinal de tensión o de compresión en una viga o en otro miembro sujeto a flexión. A veces
se usa para designar tal esfuerzo en el punto o
puntos más remotos con respecto al eje neutro,
pero, para este fin, es preferible la expresión esfuerzo en la fibra más alejada. Además, por
conveniencia, se llama fibras a los elementos
longitudinales o filamentos que se supone constituyen una viga.
Esfuerzo primario. Esfuerzo normal o esfuerzo
cortante que se genera por la carga impuesta que
es necesaria para cumplir con las leyes simples
de equilibrio de las fuerzas externas e internas y
los momentos. Las características básicas de un
esfuerzo primario es que no es autolimitante. Los es.fuerzos primarios que sobrepasen considerablemente
la resistencia a la cedencia provocarán colapso o,
por lo menos, una gran distorsión. Los esfuerzos
térmicos no están considerados corno esfuerzos pri-
marioso El esfuerzo primario de la membrana se
divide en categorías "local" y "general". Vn
esfuerzo primario general en la membrana es uno
que está distribuido de tal manera en la estructura que
no hay redistribución alguna de carga como resultado de la cedencia. Algunos ejemplos de esfuerzos
primarios son: esfuerzos generales de membrana
en un casco esférico o cilíndrico debidos a la presión interna o a la distribución de las cargas vivas;
esfuerzo flexionante en la parte central de una
cabeza plana debido a la presión.
Esfuerzo residual. Esfuerzo que queda en una
estructura o miembro como resultado de tratamiento térmico o mecánico, o de ambos.
Esfuerzo secundario. Esfuerzo normal o cortante
generado por la restricción de partes contiguas o
por la autoconstricción de una estructura. La característica básica de un esfuerzo secundario es su autolimitabilidad. La cedencia local y las distorsiones
menores pueden cumplir las condiciones que hacen
que haya esfuerzo y no se espera la falla debida a
la aplicación del esfuerzo. Ejemplos de esfuerzos
secundarios: esfuerzo general térmico; esfuerzo
flexionante en una discontinuidad estructural notable.
Esfuerzo térmico. Esfuerzo de autoequilibrio
que se produce por la distribución no uniformé
de la temperatura o por diferentes coeficientes de
dilatación térmica. El esfuerzo térmico se desarrolla en un cuerpo sólido siempre que se impida
que un volumen de material adopte el tamaño y
la forma que normalmente deba bajo un cambio de temperatura.
Esfuerzo unitario. El esfuerzo por unidad de
área.
Esfuerzos que obran en los recipientes a presión. Esfuerzo longitudinal
(meridional) S¡; esfuerzo circunferencial (o de cincho) Sz.
SI Y Sz se conocen como esfuerzos de membrana (de diafragma) para los recipientes
que tienen figura de revolución.
Esfuerzo cortante
Esfuerzo flexionante
Esfuerzos de discontinuidad en un cambio
brusco de espesor o de forma del recipiente.
Espárrago. Elemento de sujeción roscado sin
cabeza, con rosca en uno o en ambos extremos, o roscado a toda su longitud (Normal VA60).
J
i
f
464
Espesor de la pared del recipiente.
l. El "espesor requerido" es el calculado por
las fórmulas de esta División. antes de agregar el
margen por corrosión (ver UG-22).
2. El "espesor de diseño" es la suma del espesor requerido y el margen por corrosión (ver
UG-25).
3. El "espesor nominal" es el espesor seleccionado por estar disponible comercialmente, y
por ser el suministrado al fabricante; puede ser
mayor que el espesor de diseño (Código UA-60).
Estabilidad de los recipientes. (Estabilidad
elástica) La resistencia de un depósito al pandeo o a la formación de pliegues por esfuerzo
de compresión axial. La estabilidad de un depósito o recipiente está afectada severamente
por el ovalamiento.
Examen por líquido penetrante (PT). Método
de examen no destructivo que permite la detección de discontinuidades abiertas hasta la superficie en los materiales ferrosos y no ferrosos
que no tienen poros. Las discontinuidades típicas que se detectan mediante este método son
grietas, costuras, superposiciones, pegaduras
frías y laminaciones. (Norma UA-60).
Examen por partículas magnéticas (MT). Método para detectar grietas y discontinuidades
similares en o cerca de la superficie en hierro y
las aleaciones magnéticas del mismo.
Examen ultrasónico (UT). Medio no destructivo para localizar e identificar discontinuidades
internas detectando los reflejos que producen
al recibir un haz de vibraciones ultrasónicas
(Norma UA-60).
Excentricidad. Una carga o componente de una
carga normal a una sección transversal dada de
un miembro es excéntrica respecto a esa sección
si no pasa su línea de acción por el centroide.
La distancia perpendicular de la línea de acción
de la carga a cualquiera de los dos principales ejes
centrales es la excentricidad respecto a ese eje.
Factor de seguridad. La relación de la carga
que ocasionaría la falla de un miembro o estructura a la carga que se le impone en servicio.
o falla del mismo, debidos a corrosión combinada con esfuerzos fluctuantes de fatiga.
Fatiga térmica. El desarrollo de gradientes térmicos cíclicos con producción de elevados esfuerzos
térmicos ciclicos y subsecuente agrietamiento
en algunas partes del material.
Fractura por fragilidad. La falla por tensión
con deformación plástica insignificante de un
metal dúctil ordinario.
Fragilidad. Se dice que los materiales son frágiles cuando prácticamente no sufren deformación permanente antes de fallar.
Fragilidad por hidrógeno. Baja ductilidad de
un metal debida a su absorción de hidrógeno
gaseoso, la cual puede ocurrir durante un proceso electrolítico o durante la limpieza. Se conoce también como fragilidad ácida.
Fusión completa. Fusión que se presenta en todas las superficies del metal de base expuestas
para soldarse.
Galvanizado. Aplicación de un recipiente de
zinc a substancias ferrosas. Dicha aplicación
puede hacerse por inmersión en caliente o por
electrólisis.
Garganta. Ver bajo Soldadura de filete.
Grafitización. Precipitación del carbón en forma de grafito en los contornos de los cristales,
como la que ocurre en el acero al carbono estando.en servicio prolongado arriba de 775°F,
yen el acero C-Mo arriba de 875°F. La grafitización parece bajar la resistencia del acero al
suprimir el efecto resistente de los carburos de
hierro finamente dispersos (cementita) provenientes de los cristales. Los aceros muertos al
aluminio, con grano fino parecen ser particularmente susceptibles a la grafitización.
Hierro dulce. Hierro refinado a un estado plástico en un horno de pudelado. Se caracteriza
por la presencia de alrededor de 3 por ciento de
escoria mezclada en forma irregular con hierro
puro y alrededor de 0.5 por ciento de carbón.
Fatiga. Tendencia de los materiales a fracturarse
cuando se someten a muchas repeticiones de un
esfuerzo considerablemente menor que la resistencia estática a la ruptura.
Hierro maleable. Hierro fundido tratado térmicamente para reducir su fragilidad. El proceso permite estirar el material hasta cierto grado
y que soporte mayor impacto.
Fatiga por corrosión. Daño que sufre un metal,
Informe de prueba de un material. Documento en el
I
465
que el fabricante del material registra los resultados de las pruebas efectuadas, reparaciones o
tratamientos térmicos que según marca la especificación del material básico que se desee reportar (Norma UA-60).
)sotróplco. Que tiene las mismas propiedades
en todas direcciones. En los estudios de resistencia de materiales, isotrópico significa generalmente que tiene la misma resistencia y las
mismas propiedades elásticas (módulo de elasticidad, módulo de rigidez, relación de Poisson) en todas direcciones.
Ligamento. La sección de un material sólido en
una lámina o tubo o en un casco entre agujeros
cercanos.
Límite de resistencia a la fatiga. Es el esfuerzo
máximo de un material que puede invertirse un
número de veces infinitamente grande sin que
se produzca la fractura.
Límite elástico. El esfuerzo mínimo que causa
una deformación permanente.
Junta a tope de un solo cordón. Junta a tope
soldada por un lado solamente.
Longitudes aleatorias. Expresióríque no indica
longitudes especificas máximas o mínimas, sino longitudes comprendidas dentro del intervalo indicado.
Junta a tope doblemente soldada. Junta a tope
soldada por ambos lados.
Metal de aporte. Material que se agrega al hacer una soldadura.
Junta a traslape (o traslapada). Junta soldada
en la que se unen dos partes
de metal traslapadas por
medio de un cordón de filete, un tapón o soldadura de
ranura.
Metal de soldadura. El metal resultante de la
fusión del metal de base y el metal de aporte.
Junta a traslape de un solo cordón. Una junta
traslapada en la que los bordes traslapados de
los miembros que han de unirse están soldados
a lo largo del borde de un miembro.
Junta a traslape doblemente soldada. Junta a
traslape en la cual, los bordes traslapados de los
~
miembros por unirse se
sueldan a lo largo de ambos
miembros.
Junta de dUatación. Junta cuyo objetivo primario
no es-unir dos tubos sino absorber la dilatación
longitudinal debida al color de la tubería.
Junta de esquina. Junta soldada en la unión de
dos partes situadas aproximadamente a ángulos rectos entre si.
Junta en ángulo. Junta entre dos miembros situados en la intersección de planos, entre cero
(una junta a tope) y 90 grados (una junta de esquina). (Norma UA-60).
Junta en T. Junta soldada en la unión de dos
partes situadas aproximadamente a ángulos
rectos entre sí, en la forma de una T.
Lado o patln. Ver bajo Soldadura de filete.
Módulo de elasticidad (Módulo de Young). Razón de cambio del esfuerzo unitario de tensión
o compresión respecto a la deformación unitaria por tensión o compresión para las condiciones de esfuerzo monoaxial dentro del limite
de proporcionalidad. Para la mayoria de los ma·
teriales, el módulo de elasticidad es igual para
tensión que para compresión. Para los materiales no isotrópicos como la madera, es necesario
distinguir los módulos de elasticidad en las diferentes direcciones.
.
Módulo de rigidez (Módulo de elasticidad al esfuerzo cortante). La razón de cambio del esfuerzo
cortante unitario respecto a la deformación
unitaria debida a esfuerzo cortante, para la
condición de esfuerzo cortante puro del limite
de proporcionalidad.
Módulo de sección. Se refiere a la sección de
una viga. El módulo de sección respecto a
cualquiera de los dos principales ejes centrales es igual al momento de inercia respecto a
ese eje dividido entre la distancia del eje al
punto más remoto de la sección. El módulo
de sección determína en gran parte la resistencia a la flexión de una viga de material
especifico.
El módulo de sección (Z) de
un cilindro de pared delgada (r > 10 t) respecto a su
eje transversal:
Z = rZ'lI" t
en la cual r = radio
468
Recocido. El recocido implica por lo general
calentamiento y enfriamiento controlados de
un material sólido, con objeto de eliminar esfuerzos, haciéndolo más blando, afinando su
estructura o cambiando su ductilidad, tenacidad u otras propiedades. Los tratamientos térmicos específicos que abarca este término comprenden el recocido o revenido negro, el azul,
en caja, el brillante, el completo, el grafitizado,
el maleabilizado y el revenido en proceso.
Refractario. Un material de muy alto punto de
fusión, con propiedades que lo hacen adecuado
para usos tales como recubrimientos para altas
temperaturas.
Relación de esbeltez. La relación de la longitud
de una columna uniforme al radio de giro minimo de la sección transversal.
Relación de PoissQn. La relación de la deformación lateral unitaria a la deformación longitudinal unitaria, bajo la condición de esfuerzo
longitudinal uniforme y monoaxial comprendido dentro del límite de proporcionalidad.
Resistencia a la tensión. Esfuerzo máximo que
puede soportar un material sometido a una carga de estiramiento sin que falle.
Resistencia por muescas. La relación de la carga de tensión máxima requerida para fracturar
una muestra con muesca que reduce al minimo
el área de sección transversal original.
Respaldo. Material que sirve de refuerzo a la junta durante la aplicación de la
misma para facilitar la obtención de una soldadura sólida y
confiable en la raíz. Tira de refuerzo es un respaldo en forma de tira.
Revenido con enfriamiento rápido. Revenido
de las aleaciones ferrosas austeniticas por calentamiento seguido por enfriamiento rápido
desde las temperaturas de la solución. Los líquidos usados para el enfriamiento son aceite,
sal fundida o agua, y en ellos se sumerge el material.
Sensibilidad por muescas. Medida de la reducción de resistencia mecánica de un metal ocasionada por la presencia de una muesca.
Socavadura. Ranura que se funde en el metal de
base adyacente a la punta de cordón de soldadura,
que se deja sin llenar con metal de soldadura.
Soldadura. Unión localizada del metal producida por fusión con o sin uso de metal de aporte, y con o sin aplicación de presión.
Soldadura. El proceso de unión de metales que
se utiliza para hacer soldaduras.
En la construcción de recipientes, los procesos
de soldadura son restringidos por la norma
(UW-27) como sigue:
l. Arco metálico protegido, arco sumergido,
arco metálico con gas, arco de tungsteno con
gas, arco de plasma, arco metálico con hidrógeno atómico, soldadura con oxigeno y gas
combustible, electroescoria y haz de electrones.
2. Procesos de soldadura con presión: de relámpago, induccción, por resistencia, de termita con presión y de presión con gas.
Soldadura aplicada con presión. Grupo de procedimientos para soldar en los que se completa
la soldadura por medio de presión.
Soldadura aplicada sin presión. Grupo de procesos de soldadura en los que se aplica la soldadura sin presión.
Soldadura a tope. Soldadura que une dos
miembros situados aproximadamente en el mismo
plano. Las juntas soldadas
a tope, en la construcción
de depósitos a presión de~
ben tener penetración y fu"L....l\..-S sión completas.
en
Tipos de juntas soldadas a tope: Junta de bisel sencillo o
doble, junta a tope escuadrada, juntas a tope con penetración completa o parcial, juntas a tope con o sin
tiras de respaldo.
Soldadura automática. Soldadura que se efectúa
con equipo que realiza la operación completa
sin observación ni ajuste constante por parte de
un operador. El equipo puede o no realizar la
carga y descarga de las piezas de trabajo.
Soldadura con gas. Grupo de procesos de soldadura mediante los cuales se produce la fusión
calentando con una llama de gas, con o sin
aplicación de presión, y con o sin el uso de metal de aporte.
J
Soldadura de electroescoria. Proceso de soldadura en el cual se alimentan electrodos consumibles a una junta que contiene el fundente; la
corriente funde ¡¡l fundente, y éste a su vez funde
las caras de la junta y los electrodos, permitiendo
al metal de la soldadura formar un cordón continuo de vaciado entre las caras de la junta. Se
usa en la construcción de depósitos de presión
cuando la parte posterior de la soldadura no es
accesible. Todas las juntas a tope soldadas por
este proceso deben examinarse radiográficarnente
en toda su longitud. (Norma UW-ll) (a) (6).
Soldadura de filete. Soldadura de sección transversal aproximadamente triangular que une dos superficies
situadas aproximadamente a 90
grados una de otra.
QZanta
Se supone que el área efectiva
de soporte de esfuerzo de una
soldadura de filete es el producto de la dimensión en la
4 p a t a garganta por la longitud de
la soldadura.
Las soldaduras de filete se especifican por la dimensión de
uno de sus lados o patines.
Estas soldaduras pueden usarse como soldaduras de
resistencia para partes de recipientes sujetas a presión, dentro de los lúnites fijados en la tabla UW-12
del Código. La carga permitida en las soldaduras
de filete debe ser igual al producto del área de la
soldadura (basada en la dimensión mínima del patín), el valor de esfuerzo permitido a la tensión en
el material que se está soldando y una eficiencia
de junta del SS%. (Norma UW-18). Los valores de
esfuerzo permitidos para las soldaduras de filete en
sujeción de boquillas y sus refuerzos a recipientes
son (a esfuerzo cortante) 49% del valor de esfuerzo del material del recipiente. (Norma UW-1S).
Soldadura de filete completo. Soldadura de filete cuyo tamaño es igual al espesor del
miembro más delgado que se une.
Soldadura de filete de cadena intermitente. Dos
lineas de cordones o cadenas intermitentes de soldadura en una junta en te o a
traslape, en la cual los incrementos de la soldadura
en una linea son aproximadamente opuestos a los de
la otra linea.
[ID
Soldadura de ranura. Soldadura que se hace
depositando metal de aporte en una ranura formada
469
entre los dos miembros que
se desea unir.
Las formas normales de ranuras sonen V, U Y J.
Cada una puede ser sencilla
o doble.
Los valores de esfuerzo para las soldaduras de ranura
son a tensión 74010 yal corte
60010 del valor de esfuerzo
del material del recipiente
unido por soldadura. (Norma UW-1S).
Soldadura de ranura. Soldadura que se hace en
un agujero alargado (ranura)
en uno de los miembros de una
junta traslapada, para unir dicho miembro a la porción de
la superficie del otro miembro
que está expuesta por el agujero. El agujero puede o no llenarse completamente con
metal de la soldadura.
Soldadura de tapón. Soldadura que se aplica en
un agujero circular hecho en uno de los miembros
de una junta a traslape. El agujero puede o no llenarse totalmente con metal de soldadura.
En recipientes a presión pueden usarse soldaduras de tapón
en juntas a traslape, refuerzo~
alrededor de las aberturas, ac··
cesorios estructurales no sujetos a presión (Norma UW-17)
y para la unión de cabezas con
ciertas restricciones (tabla
UW-12 de las normas).
Soldadura intermItente. Soldadura cuya continuidad se interrumpe por espacios sin soldar.
Soldadura por arco. Grupo de procesos de soldadura en los que se produce la coalescencia
por calentamiento con arco eléctrico, con o sin
aplicación de presión y con o sin utilización de
metal de aporte.
Soldadura por arco metálico. Proceso de soldadura por arco en el que el electrodo suministra
el metal de aporte al cordón.
Soldadura por arco metálico protegido. Proceso de soldadura por arco en el que se produce la
fusión por calentamiento con un arco eléctrico
que se establece entre un electrodo metálico
con recubrimiento y la pieza de trabajo. La
470
protección se obtiene por la descomposición
del recubrimiento del electrodo. No se utiliza
presión y el metal de aporte se obtiene del
electrodo.
que deberá mantenerse en el metal o en la parte
del dep6sito que se esté considerando para la
operación especificada del recipiente (Ver UO20 y UO-23). (Norma UA-60).
Soldadura por arco sumergido. Proceso de soldadura por arco en el que se produce la fusión
por calentamiento con un arco o arcos establecido(s) entre un electrodo desnudo de metal (o
varios electrodos) y la pieza de trabajo. La soldadura se protege por medio de un lecho de material fusible granulado que se aplica sobre la pieza
de trabajo. No se utiliza presión y el metal de
aporte se obtiene del electrodo y a veces de una
varilla complementaria de soldadura.
Termofiuencia. Aumento continuo de la deformación bajo esfuerzo constante o decreciente.
Este término se usa generalmente en relaci6n
con el comportamiento de los metales sometidos a esfuerzos a lemperaturas elevadas. La
fluencia similar de lun material sujeto a esfuerzo de compresión se designa por lo común como
flujo o flujo plástico.
Soldadura por puntos. Soldadura por resistencia eléctrica en la que se limita la fusión a una
pequeña zona situada directamente entre las
puntas de los electrodos.
Soldadura por puntos. Soldadura que se aplica
para mantener en posición las partes de un conjunto soldado mientras se aplican las soldaduras finales.
Soldadura por resistencia. Proceso de soldadura por presión en el que se produce el calor por
la resistencia al paso de una corriente eléctrica.
Soldadura selladora. La que se utiliza primordialmente para lograr hermetismo.
Soldaduras de filete escalonadas e intermitentes. Dos lineas de soldadura de filete intermitente en una junta en T o a traslape, en las que
los incrementos de soldadura en una de las lineas están escalonados respecto a la otra linea.
Superficie neutra. La superficie longitudinal de
esfuerzo cero en un miembro sujeto a flexi6n;
contiene al eje neutro de cada sección.
Sustancias peligrosas. Gases o líquidos venenosos de naturaleza tal que una pequeña cantidad del gas o del vapor del liquido es peligrosa
par la vida al ser inhalada. Es responsabilidad
del usuario del recipiente establecer si es letal el
gas o liquido. (Norma UW-2).
Tolerancias. Para placas, la tolerancia máxima
en menos que se permite es el valor más pequeño de 0.01 pulg. 66070 del espesor de diseño
(Norma UO-16). Se deberán tomar en consideración la subtolerancia de manufactura en el
espesor de pared de las cabezas, tubos y accesorios para la tubería y, entonces, podrá usarse el
espesor comercial de pared inmediato superior.
Tratamiento térmico. Operación de tratamiento que se efectúa para producir cambios en las
propiedades mecánicas del material o para mejorar su resístencia máxima a la corrosión.
Existen tres tipos principales de tratamientos
térmicos, el recocido, normalizado y tratamiento térmico postsoldadura.
Tratamiento térmico posterior a la soldadura.
Calentamiento de un recipiente a temperatura
suficiente para eliminar los esfuerzos residuales
producidos como resultado del tratamiento
mecánico y la soldadura. Los recipientes de
presión y sus partes deben pasar por un tratamiento de este tipo:
Cuando los recipientes vayan a contener substancias letales (Norma UW-2).
Cuando sean calderas de vapor de agua que no
estén sometidas a fuego directo (UW-2).
Cuando se trate de recipientes Ye partes sometidas a fuego directo si el espesor de las juntas
soldadas es mayor de 5/8 pulg. (UW-2).
Cuando el espesor del acero al carbono (No.
P-I) exceda de 1'IÍ pulg en las conexiones yaditamentos soldados (ver tabla UCS-56 de las
normas para las excepciones).
Temperatura de diseño. La temperatura media
del metal (a través del espesor) que se espera
bajo las condiciones de trabajo para la parte
bajo consideración. (Norma UO-20).
Valor de esfuerzo máximo permitido. El esfuerzo unitario máximo permitido para cualquier material especificado que puede usarse en
las f6rmulas de diseño que dan las normas
(UO-23).
Temperatura de operación. La temperatura
Válvula de aguja. Válvula provista de una pun-
471
ta larga con conicidad en lugar del disco de
una válvula ordinaria. La punta con conicidad
permite lograr una fina graduación de la abertura.
Válvula de alivio para presión. Una válvula que
hace bajar la presión al rebasar un límite especificado y vuelve a cerrarse al volver a lo normal las condiciones de operación.
Válvula de ángulo. Una válvula, generalmente
del tipo de globo, en la cual la entrada y la salida se encuentran a ángulos rectos.
vula descansa sobre un asiento
y cierra la abertura para impedir el paso del fluido.
Vlilvula de retención. Válvula disefiada para permitir
solamente el paso del fluido
en una dirección. Una de tipo común lleva una placa
suspendida en tal forma que
la corriente invertida ayuda
a la gravedad a forzar la
placa contra un asiento evitando que regrese el flujo.
Válvula de compuerta. Válvula
que tiene una compuerta, a menudo de forma de cufia, que deja pasar el fluido al ser levantada de su asiento. Tales válvulas
oponen menor resistencia al
flujo que las de globo.
Válvula de tapón. Válvula con una sección corta de cono o tapón cónico a través del cual hay
un agujero cortado para que pueda pasar el
fluido al alinearse el agujero con.la entrada y la
salida, pero que bloquea el paso del fluido al
girar el tapón 90° .
Válvula de globo. Válvula cuyo
cuerpo tiene forma semejante a
un globo, en la que hay un disco
que se levanta o baja manualmente, el cual al cerrar la vál-
Varilla de soldadura. Metal de aporte, en forma de alambre o de varilla, que se usa en los
procesos de soldadura con gas, y en los procesos de soldadura de arco en los que el electrodo
no aporta el metal depositado.
473
INDICE
A
Abrasión, 217
definición de, 461
Abreviaturas, 446
Accesorios, 304
ubicaciones preferidas, 211
Accesorios de tubería, símbolos para
los, 355
Accesorios, peso de los, 376
Accesorios soldables, 347
Accesorios soldables, dimensiones de
los, 347
Acero al carbono, propiedades del,
156-159
Acero con alto contenido de elementos
de aleación, 461
Acero con bajo contenido de
elementos de aleación, 461
Acero inoxidable, propiedades del,
160
Acero laminado, peso del, 385
Acero muerto, definición de, 461
Aire, para servicio de, 151
Aislante, peso del, 400
Aleación, 461
Altura del segmento circular, 282
Anillo atiesador, fórmulas
para presión externa, 38
Anillo atiesador, momento de inercia
del, 94, 95
Anillo atiesador para la reacción de la
silleta, 92
Anillo circular parcial, centro de
gravedad, 435
Anillo de base, diseño del, 77, 79
Anillos de placa hechos por sectores,
266
Anillos formados por sectores, 266
Anillos planos hechos por sectores,
266
Arco circular, 236
Arco de segmento circular, 282
Arcos, longitud de los, 288
Area de círculos y circunferencias,
292
Area de un segmento circular, 282
Area en la raíz de los pernos de
anclaje, 75
Areas
de círculos, 292
de figuras planas, 226
de refuer~o para registros, 108
de superficies, 411
Areas de las superficies, 411
B
Bibliografía, 457
Biselado, definición del, 461
Boquillas, 98
espesor del cuello de las, 98, 108
intersección con el casco, 283
peso de las, 399
476
Esfera, fórmulas
intersección con un cilindro, 278
por presión externa, 34
por presión interna, 18, 22
volumen parcial de la, 408
Esfuerzo cortante, 463
Esfuerzo cortante, fórmulas, 430
Esfuerzo dañino, definición del, 463
Esfuerzo, definición de, 463
Esfuerzo de membrana, 463
Esfuerzo en la fibra, definición del,
463
Esfuerzo residual, definición del, 463
Esfuerzo unitario, definición del, 463
Esfuerzos en cascos cilíndricos, 14
Esfuerzos en recipientes horizontales
largos, 84
Esfuerzos en las torres, 67
Esfuerzos en los recipientes a presión,
13
Esfuerzos, fórmulas, 430
Esfuerzos permitidos para estructuras
de acero, 431
Escaleras, 307
Escamas, definición de las, 462
Escoria, definición de la, 462
Espárragos, definición de los, 463
Espárragos, longitud de los, 207
Especifica,¡.:ión para el diseño y
fabricación de recipientes
sometidos a presión, 165-169
Especificaciones, lista de, 450
Espesor de pared para vacío, 43
Espesor de la pared de tuberías, 314
Espesor de la pared del recipiente,
definición, 464
Espesor de los registros de inspección,
116
Espesor del cuello de boquilla, 98,
116
Espesor de pared de tubos para
presión interna, 126
tablas, 121-124
Espesor mínimo de pared de las
tuberías, tablas, 118-123
Espesor para presión interna, 18, 22
Espesor requerido de la pared de la
tubería, 124
Espesor requerido para presión
interna, 18, 22
Espesores desiguales en uniones de
placas soldadas a tope, 147
Estabilidad elástica de las torres, 65
Estabilidad de las torres, 65
Estabilidad de los recipientes,
definición de la, 464
Estándares, normas, especificaciones,
lista de, 450
Estructuras de acero, diseño de, 429
Estructuras, diseño de, 429
Examen por líquido penetrante,
definición, 464
Examen radiográfico, 148
Examen ultrasónico, definición del,
464
Excentricidad, definición de, 464
Expansión de juntas, 465
Expansión y contracción de los
recipientes horizontales, 97
Extractor de neblina, 307
F
Fabricación, capacidades de, 202
tolerancias, 170
Factor de seguridad, defmición del,
464
Fahrenheit a centígrados, conversión,
426
Faldones, diseño de los, 74
Fatiga, definición de, 464 .
Ferrocarril, transporte por, 216
Foco de una elipse, determinación
del,237
Forma
del anillo atiesador, 42
de los registros, 98
Formas estructurales, propiedades de
la sección, 433
Fórmulas geométricas, 226-235
problemas y construcciones, 236
Fractura por fragilidad, definición de
la, 464
Fragilidad, 464
Fragilidad al ácido, véase
Fragilidad por hidrógeno, 464
r
477
Fuerza flexionante, fórmulas, 430
Funciones trigonométricas, tablas,
238
Fusión completa, definición, 464
penetración, definición, 464
G
Galones a litros, conversión de, 421
Galvanizado, definición de, 464
Glosario, 461
Grados centígrados a grados
fahrenheit, conversión de, 426
Grados, conversi6n a
decimales, 425
radianes, 423
Gráficas de presión externa para
valores de A y B, 40
Gráficas para espesor de pared en
recipientes al vacío, 47-49
Grafitizaci6n, 464
H
Hierro maleable, 464
I
Indice de temas de la bibliografía,
458
Intersecci6n entre cono y cilindro, 277
Intersección entre
casco y boquilla, 283
cilindro y esfera, 278
cilindro y plano, 273
cilindros, 274-276
cono y cilindro, 277
Isotr6pico, definici6n de, 465
Izaje, accesorios para, 213
J
Junta a tope de un solo cordón
junta a traslape, definici6n de, 465
Junta a tope doblemente soldada,
definici6n, 465 ."
Junta a traslape, definición de la, 465
Junta a traslape doblemente soldada,
definición, 465
Junta de esquina, definici6n, 466
Junta, eficiencia de una, 16
definici6n de, 462
junta soldada, 142, 148
Junta en ángulo, definición de la, 461
Junta en T, definici6n de la, 465
Juntas soldadas, esfuerzos permitidos
en las, 431
de la tabla de la norma UW-12,
142
K
Kilogramos a libras, conversi6n de,
420
Kilogramos entre centímetro cuadrado
a libras entre pulgada cuadrada,
conversi6n de, 422
L
Lámina galvanizada, peso de la, 385
Legislación sobre calderas y
recipientes sujetos a presión, 453
Ley sobre calderas y recipientes
sometidos a presi6n, 453
Libras a kilogramos, conversi6n de,
420
Libras entre pulgadas cuadradas a
kilogramos entre centímetros
cuadrados, conversi6n de, 422
Límite de resistencia a la fatiga,
definici6n, 465
Límite elástico, definición del, 465
Límites de refuerzo para registros,
107
Líquidos inflamables y combustibles,
154
Lista de organizaciones, 455
Litros a galones, conversión de, 421
Localizaci6n de puntos en una cabeza
elipsoidal, 237, 285
Localización de puntos en círculos,
236
Longitud aleatoria, definición de, 465
Longitud
de arcos, 289
478
de la rosca sobre un tubo, 205
de una placa para cilindro, 236
de un acoplamiento, 114
de un cuello de boquilla, 114
de un espárrago, 207
de un segmento circular, 282
Longitud de placa para un cilindro,
236
M
Machuelos para tubería, tamaños de
broca para los, 205
Mapa de carga sísmica, 60, 61
Mapa de presión del viento, 51
Márgenes de tolerancia para doblado
de metales, 206
Material de recubrimiento, resistencia
química del, 223
Material inflamable y nocivo, 151
Máxima presión interna permitida, 15
Máxima presión permitida, 15
para bridas, 28
para tubos, 118
Medio círculo, propiedades de la
sección, 433
Metal de aporte, definición de, 465
Metales, resistencia química de los,
194
Metros cuadrados a pies cuadrados,
conversión, 419
Mezclas de concreto, propiedades de
las, 78
Milímetros a pulgadas, conversión
de, 413
Módulo de elasticidad, definición del,
465
Módulo de rigidez, definición del, 465
Módulo de sección,
definición del, 465
en las secciones, 414-432
fórmulas del, 430
Momento de inercia, definición del,
466
de secciones, 432
del anillo atiesador, 94
Momento de las fuerzas en las vigas,
436
N
Niple, 456
Normas de la tubería sometida a
presión,
Normas ANSI, 178
Normas de tuberías para transporte de
energía, ANSI B31.1., 178
Normas o estándares, lista de, 300
Normas para las tuberías de las .
refinerías, ANSI B31.3, 178
Normas para tuberías de gas
combustible, ANSI B31.2, 178
Normas sobre seguridad y salud
laborales, 154
Número de pernos de anclaje, 75
Número P, definición del, 466
Número de los anillos, bridas para
las juntas de anillo, 346
o
Orejas para izaje, 213
Organizaciones, lista de, 455
Oxidación, 466
P
Partes, descripción de, 162-163
Pasada, definición de, 466
Penetración de la junta, 466
Peso de operación, 57
Perno de ojo para izaje, 214
Pernos de anclaje, diseño de los, 75,
79
silleta para, 82
Pernos pasantes, peso de los, 398
Pescante, 304
Peso de armado de un recipiente, 57
Peso de prueba del recipiente, 57
Pesos, 360
de accesorios, 358
de bridas, 381
de empaques, 389
de lámina de acero, 375
de lámina gajlvanizada, 385
deL aislante, 351
de pernos, 398
479
de placas, 376
de placas circulares, 391
de recipientes, 53
de registros, 391
Pies cuadrados a metros cuadrados,
conversión, 413
Piezas de transición, 279, 280
Pintura para superficies de acero, 217
Pintura, sistemas de, 219
Pinturas, 222
Placa circular, peso de una, 391
Placa de datos, 311
Placa, peso de la, 386
Placa U.M., definición de la, 466
Plano y cilindro, intersección de un,
273
Plataforma, 308
Plasticidad, definición de la, 466
Precalentamiento, definición del,
466
Preparación de las superficies de
acero para pintarlas, 217, 221
Presión absoluta, 461
Presión de diseño, definición de la,
466
Presión de diseño, externa, 31
interna, 15
Presión de los fluidos, 29
Presión externa, 31
anillo atiesador, 38
Presión externa de prueba, 31
Presión interna, 15
fórmulas, 18, 22
máx. para tubos, 118
pared de tubo requerida, 124
Presión manométrica, 467
Presión de operación, 15
definición de, 466
Presión, tabla de conversión, 422
Procedimiento de soldadura,
definición del, 467
Propiedad de la sección, 432
Propiedades
de la cabecera elipsoidal, 237
de las secciones, 432
de los contornos de soldadura, 441
de los materiales, 156-161
de los tubos, 314
Propiedades de la sección con
círculo hueco, 433
cuadrado hueco, 432
rectángulo hueco, 432
Propiedades de la sección elíptica,
433
Propiedades de los tubos, 314, 322
Proporciones del diámetro del
recipiente a su longitud, 264
Prueba de impacto, 467
Prueba de la muesca, 468
Prueba hidrostática, definición de la,
467
presión para la, 15
Prueba neumática, definición de la,
469
Publicaciones relacionadas con los
recipientes sujetos a presión, 457
Pulgadas a milímetros, conversión de,
413
Punto de cedencia, definición del,
464
Punto del acero al carbono y del bajo
contenido de elementos de
aleación, 157
R
Radianes a grados, conversión de,
423
Radio de giro,
definición, 467
de secciones, 432
Radio de los arcos circulares, 236
Radiografiado, definición, 467
Radio mínimo para el doblado de
metales, 206
doblado de tubos, 204
Raíz o fondo de la soldadura,
definición de la, 467
Rangos de presión-temperatura
para bridas y accesorios, 28
Reacción de las silletas, 84
Rebarbado, definición de, 467
Recipiente a capas o laminado,
definición de un, 467
Recipiente revestido, 467
Recipiente revestido, definición, 467
480
Recipiente sometido a presión,
definición de, 462
Recipientes a presión sometidos a
fuego directo, 146
Recipientes horizontales,
esfuerzos en, 84
expansión y contracción, en, 97
Recipientes sometidos a presión,
legislación sobre los, 453
Recocido, definición del, 468
Rectangular, propiedades de la
sección, 432
Refractario, 468
Refuerzo en la junta de un cono a un
cilindro,
por presión externa, 133
por presión interna, 129
Refuerzo en la unión de cono a
cilindro,
debido' a la presión externa,
133-139
debido a la presión interna,
129-132
Refuerzo en los registros, 105-113
Refuerzo en los registros,
por presión externa, 108
por presión interna, 105
Registros, 98
con refuerzo, 101
en faldones, 309
peso, 399
sin refuerzo, 100
Registros de inspección, 99, 413
Registros en los faldones, 309
Registros, tamaño de los, 98
Reglamento OSHA, 154
Reglas de las normas relacionadas
con diversos servicios, 151
espesores de pared, 152
Relación de esbeltez, definición de la,
468
Relación de Poisson, definición de la,
467
Reporte;; de prueba de materiales,
definición del, 464
Resistencia a la cedencia, definición
de la, 467
Resistencia a la tensión
aleación, 157
definición, 468
del acero al carbono y del de bajo
contenido de elementos de
Resistencia de los materiales,
fórtnulas para la, 430
Resistencia de los registros de unión
para los accesorios, 113
Resistencia del refuerzo en registros,
109
Resistencia por muescas, 468
Resistencia química de los empaques,
195-201
Resistencia química de los metales,
194-201
del material de recubrimiento, 223
Resolución de triángulos rectángulos,
fórtnulas para las, 238
Respaldo, definición de, 468
Revenido con enfriamiento rápido,
definición del, 468
Rompedor de vórtice, 312
Roscado de tubos para uniones
hertnéticas, 205
s
Sec.:iones, propiedades de las, 432
Sector de círculo, centro de gravedad
del,435
Segmento circular, 282
Segmentos de círculos, 282
centro de gravedad de los, 435
Selección de materiales resistentes a
la corrosión, 192
".:nsibilidad por muescas, 468
'ierpentines de tubería, longitud de
tubo requerida para, 272
)l' vicio para agua, 151
Servicios, reglas de las nortnas
relacionadas con distintos
servicios, 151
Silletas, diseño de, 96
Símbolos para accesorios de tubería,
355
Símbolos para soldadura, 149, 150
Sismo, 59
Sistema métrico, 412
481
Sistemas de tuberías de transmisión y
distribución de gas, ANSI
B31.8, 180
Sistemas de tuberías para transporte
de hidrocarburos líquidos, ANSI
B31.4, 180
Socavadura, 468
Soldadura aplicada sin presión,
definición de la, 466
Soldadura automática, 468
Soldadura a tope, definición de la
468
Soldadura con gas, definición de la,
468
Soldadura de electroescoria, 146
definición de la, 469
Soldadura de filete completo,
definición, 469
Soldadura de filete de cadena
intennitente,
definición, 469
Soldadura de filete, definición de la,
469
tamaño de la, 439
Soldadura de filete escalonada e
intennitente,
definición de la, 469
Soldadura, definición de, 466
Soldadura de ranura, 439
definición de la, 468
Soldadura de ranura, definición de la,
469
Soldadura de tapón, definición de la,
471
Soldadura de vaivén o de trama,
definición, 471
SOldadura en recipientes sometidos a
presión, 139
Soldadura intennitente, 469
Soldadura o arco metálico, definición
de la, 470
Soldadura por arco, definición de la,
469
Soldadura por arco metálico
protegido, 470
Soldadura por arco sumergido, 470
Soldadura por puntos, definición de
la, 470
.S, ¡I, ¡dura por resistencia, definición
de la, 470
S, lldadura selladora, definición de la,
470
~llldadura, símbolos para, 149, 150
~o:Jadura sujeta a presión, definición
de, 468
Soldaduras
carga pennitida en, 439
definición de, 468
metal de soldadura, 439
propiedades de los contornos de
la, 441
tamaños de las, 439
Sólidos en las pinturas, 218
Soporte
faldón de, 74
silleta de, 84
Substancias peligrosas, 151
definición de las, 470
Superficie de los sólidos,
Superficie neutra, definición de la,
470
T
Tabla de conversión
grados, 423, 425
longitud, 413
para área, 419
peso, 420
presión, 422
temperatura, 426
volumen, 421
Tamaño del recipiente más económico,
264
Tamaño óptimo del recipiente, 264
Tamaños de brocas para machuelos de
tubería, 205
Tanque de acero soldado para
almacenaje de petróleo,
API650, 174
Tanque pequeño de producción
soldado, API 12F, 167
Tanque pequeño soldado para
producción, API 12 F, 173
Tanques de almacenamiento de acero
soldado, API 650, 174
482
Tanques para almacenaje de petróleo,
API, 174
Tanques rectangulares, lR2
Temperatura de diseño, definición de
la, 470
Temperatura de operación, ';'uó
Tensión, fórmulas de la, 430
Termofluencia, definición, 461
Tipos de cargas, 13
Tipos de juntas soldadas, 142-144
Tolerancias en la fabricación de
recipientes, 170
definición de, 470
Torres, diseño de, 50
Transporte de recipientes, 216
Trapezoide, centro de gravedad del,
435
propiedades de la sección del, 432
Tratamiento previo de las superficies
de acero para pintarla, 220
Tratamiento térmico, 470
Tratamiento térmico posterior a la
soldadura, definición del, 468
Triángulo, centro de gravedad del,
435
propiedades de la sección del, 432
Triángulos rectángulos, resolución de,
238
Tronco de cono concéntrico, 268-269
centro de gravedad, 435
cono excéntrico, 270, 271
Tuberías, normas para, 178
Tuberías para refrigeración, ANSI
B31.5, 180
Tubo a inglete, 272
Tubo doblado y unido a inglete, 272
Tubos, máxima presión permitida
para, tablas, 118-123
Tubos y doblado de tubos, 204
dimensiones, 314
embonamiento, 205
longitud del serpentín, 272
longitud para el cuello de una
boquilla, 114
peso, 376
propiedades, 314
-000-
u
Ubicación de los componentes y
accesorios de un recipiente, 211
Ubicaciones preferidas de
componentes de los recipientes,
211
Uniones de placas de espesor desigua
soldadas a tope, 147
v
Valores de las constantes K, 88
Valores de máximo esfuerzo
permitido, 16
definición de los, 471
Valores del máximo esfuerzo
permitido en el acero al carbono
y de bajo
contenido de aleación, 159
Válvula de aguja, 471
Válvula de alivio para la presión, 471
Válvula de ángulo, definiCión, 471
dimensiones de la, 352
Válvula de compuerta,
definición de la, 471
dimensiones de la, 351
Válvula de globo,
definición de la, 471
dimensiones de la, 352
Válvula de retención, definición de
la, 471
dimensiones de la, 353
Vapor de agua, servicio para, 151
Varilla de soldadura, definición de la,
471
Vibración, 58
Vigas, fórmulas para, 436
Volumen de casco y cabeza, 402
Volumen de los sólidos, 232
Volumen parcial de las cabezas, 408
Volúmenes parciales en cilindros
horizontales, 404
gráfica, 407
Z
Zonas sísmicas, mapas de, 60, 61
ESTA OBRA SE TERMINÓ DE IMPRIMIR EL olA
21 DE JUNIO DE 1992, EN LOS TALLERES DE
IMPRENTA ALDINA, S. DE R. L.
OBRERO MUNDIAL 201, COL. DEL VALLE
MÉXICO, D.F.
LA EDICiÓN CONSTA DE 2000 EJEMPLARES
Y SOBRANTES PARA REPOSICiÓN
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