PROYECTO V1184-13
PROYECTO:
Elab.: VT
ASUNTO: CALCULO DE REFUERZOS
Rev.: AC
Fecha:
4/15/2014
1 de 8
Referencias
A1 Área de la abertura de la derivación.
A2 Área en exceso en la pared del tubo principal.
A3 Área en exceso en la pared del ramal
Ar Área de refuerzo.
t Espesor calculado para la presión de diseño.
Subíndice que se refiere a la tubería principal.
h
b
Subíndice que se refiere al ramal.
d1 Longitud efectiva de la tubería en el ramal.
d2 Ancho de la mitad de la zona de refuerzo
D Diámetro exterior del tubo (medido o listado en especificación).
T Espesor (medido o mínimo según la especificación).
c Sumatoria de Tolerancias
ß El menor ángulo entre os tubos
Tr Mínimo espesor del anillo o silla hecha del tubo
inele
PROYECTO:
PROYECTO V1184-13
Elab.: VT
ASUNTO:
CALCULO ESPESOR DE TUBERÍA
Rev.: AC
Fecha:
3 de 8
1.- DATOS :TUBERIA 24"
ASTM A53-Gr B
Material:
Tamaño nominal de tubería:
24.00
pulg.
Diametro Externo (D):
24.00
pulg.
(Tabla 1 de ASME B36.10 )
Esfuerzo admisible del material
a la temperatura de diseño (S)
20000.00
psig
( A1 de ASME B31.3 )
Presión de diseño (P)
232.00
psig
(Documento N° V1184-13-90-P01-TEC-003"Lista de
Líneas" de la disciplina Procesos)
Temperatura de diseño (T)
140.00
°F
Factor de calidad del material (E )
1.00
(Tabla A1-B de ASME B31.3 )
Coeficiente (Y )
0.40
( Tabla 304.1.1 de ASME B31.3 )
Tolerancia por corrosión
0.06
pulg
Tolerancia por erosión
0.00
pulg
Tolerancia mecánica
0.00
mm
2.- CALCULOS
2.1.- Espesor calculado para la presión de diseño:
P*D
t=
(Ec. 3a, par. 304.1.2, ASME B31.3)
2 ( S*E + P*Y)
Verificación t < D / 6 :
t =
0.14
D /6=
4.00
pulg
CUMPLE
2.2.- Espesor mínimo de tubería requerido:
tm = t + c
tm =
(Ec. 3a, par. 304.1.2, ASME B31.3)
0.20
pulg
Tb =
0.38
pulg
T =
0.33
pulg
3.- SELECCIÓN DEL SCHEDULE COMERCIAL:
Schedule seleccionado:
STD
Menos tolerancia de fabricación (12.5%)
Verificación T > tm :
inelectra
CUMPLE
(Tabla 1 de ASME B36.10 )
4/15/2014
EC-003"Lista de
4 de 8
PROYECTO: PROYECTO V1184-13
ASUNTO:
Elab.: VT
CALCULO DE REFUERZOS
Fecha:
41744.00
Rev.: AC
6 de 8
4.- DATOS :TUBERIA 36"
ASTM A53-Gr B
Material:
Tamaño nominal de tubería:
36.00
pulg.
Diametro Externo (D):
36.00
pulg.
(Tabla 1 de ASME B36.10 )
Esfuerzo admisible del material
a la temperatura de diseño (S)
20000.00
psig
( A1 de ASME B31.3 )
Presión de diseño (P)
232.00
psig
(Documento N° V1184-13-90-P01-TEC-003"Lista de
Líneas" de la disciplina Procesos)
Temperatura de diseño (T)
140.00
°F
Factor de calidad del material (E )
1.00
(Tabla A1-B de ASME B31.3 )
Coeficiente (Y )
0.40
( Tabla 304.1.1 de ASME B31.3 )
Tolerancia por corrosión
0.06
pulg
Tolerancia por erosión
0.00
pulg
Tolerancia mecánica
0.00
mm
5.- CALCULOS
5.1.- Espesor calculado para la presión de diseño:
P*D
t=
(Ec. 3a, par. 304.1.2, ASME B31.3)
2 ( S*E + P*Y)
Verificación t < D / 6 :
t =
0.21
D /6=
6.00
pulg
CUMPLE
5.2.- Espesor mínimo de tubería requerido:
tm = t + c
tm =
(Ec. 3a, par. 304.1.2, ASME B31.3)
0.27
pulg
0.38
5.- SELECCIÓN DEL SCHEDULE COMERCIAL:
Schedule seleccionado:
STD
Menos tolerancia de fabricación (12.5%)
Verificación T > tm :
CUMPLE
Tb =
0.38
pulg
Tb =
0.33
pulg
( Tabla 1 de ASME B36.10 )
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PROYECTO:
Elab.: VT
ASUNTO: CALCULO DE REFUERZOS
Rev.: AC
Fecha:
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15 de 8
6.- DATOS TUBERIA 54"ASTM A53-Gr B
Material:
Tamaño nominal de tubería:
54.00
pulg.
Diametro Externo (D):
54.00
pulg.
( Tabla 1 de ASME B36.10 )
Esfuerzo admisible del material
a la temperatura de diseño (S)
20000.00
psi
(Tabla A1 de ASME B31.3 )
Presión de diseño (P)
232.00
psig
(Documento N° V1184-13-90-P01-TEC-003"Lista de Líneas"
de la disciplina Procesos)
Temperatura de diseño (T)
140.00
°F
Factor de calidad del material (E )
1.00
( Tabla A1-B de ASME B31.3 )
Coeficiente (Y )
0.40
(Tabla 304.1.1 de ASME B31.3 )
Tolerancia por corrosión
0.06
pulg.
Tolerancia por erosión
0.00
pulg.
Tolerancia mecánica
0.00
pulg.
7.- CALCULOS
7.1.- Espesor calculado para la presión de diseño:
P*D
t=
(Ec. 3a, par. 304.1.2, ASME B31.3)
2 ( S*E + P*Y)
Verificación t < D / 6 :
t =
0.31
D /6=
9.00
pulg.
CUMPLE
7.2.- Espesor mínimo de tubería requerido:
tm = t + c
tm =
(Ec. 3a, par. 304.1.2, ASME B31.3)
0.37
pulg.
=
0.50
pulg.
T =
0.44
pulg.
8.- SELECCIÓN DEL SCHEDULE:
Schedule seleccionado:
STD
Menos tolerancia de fabricación (12.5%)
Verificación T > tm :
inelectra
CUMPLE
T
( Tabla 1 de ASME B36.10 )
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PROYECTO:
Elab.: VT
ASUNTO: CALCULO DE REFUERZOS
Rev.: AC
Fecha:
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10 de 8
9.- Conexión de ramal de Ø 24" a cabezal de Ø 54".
9.1.- DatosLinea Principal :
Tuberia de 54"
Material:
ASTM A53-Gr B
Diametro exterior (Dh):
54.00
pulg.
(Tabla 1 de ASME B36.10 )
Presión de diseño (P)
232.00
psi
(Documento N° V1184-13-90-P01-TEC-003"Lista de
Líneas" de la disciplina Procesos)
Temperatura de diseño (T)
140.00
°F
Espesor calculado para la
presión interna de diseño sin
tolerancia a la corrosion (th)
Espesor comercial
(Th)
0.31
pulg.
0.44
pulg.
Esfuerzo admisible del material
a la temperatura de diseño (S)
20000.00
psi
Sumatoria de Tolerancia (c)
0.06
pulg
( Tabla A1 de ASME B31.3 )
Ramal : Tuberia de 24"
Material:
ASTM A53-Gr B
Diametro exterior (Db):
24.00
pulg.
Espesor calculado para la presión
interna de diseño sin tolerancia a
la corrosion (tb)
Espesor del ramal (Tb)
0.14
pulg.
0.33
pulg
Esfuerzo admisible del material
a la temperatura de diseño (S)
20000.00
psi
Sumatoria de Tolerancia (c)
0.06
pulg
( Tabla 1 de ASME B36.10 )
( Tabla A1 de ASME B31.3 )
9.2.- CALCULOS
(A1) Área de refuerzo requerida.
A1 = thd1
Longitud efectiva de la tubería en d1 = Db - 2(Tb - c)/sen ß
el ramal (d1).
d1 =
23.47
A1 =
3.25
ß = 1.5707963
pulg
pulg2
sen ß
1.00
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PROYECTO:
Elab.: VT
ASUNTO: CALCULO DE REFUERZOS
Rev.: AC
Fecha:
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11 de 8
(A2) Área en exceso en la pared del tubo principal.
A2 =(2d2 - d1)(Th - th-c)
Es el mayor valor de las
siguientes ecuaciones, nunca
mayor que (Dh) del ramal
principal
d2 = d 1
o d2 = (Tb - c) + ( Th - c) + d1/2
d2 =
23.47
d2 =
12.38
pulg
A2 =
4.42
pulg2
(A3) Área en exceso en la pared del tubo de bifurcación, hasta una distancia L 4 del tubo principal.
A3 =2L4(Tb - tb - c)/sen ß
L4 = 2,5(Th - c) o 2,5(Tb - c) + Tr
Es la zona de refuerzo exterior
a la tuberia principal, de ambas
ec. El menor valor (L4)
:
L4 =
0.94
L4 =
0.66
pulg
A3 =
0.17
pulg2
Si no hay refuerzo Tr=0
Tr =
0
(A4) Area de refuerzo aportado por la soldadura A 4 = 2 x 1/2 x (Dimensión mínima del cordón de soldaura) 2
Dimensión mínima del cordon de soldadura = 0,7 x Tb / 0,707
A4 =
0.11
0.32
pulg
pulg2
A2 + A3 + A4 ≥ A1 NO REQUIERE REFUERZO
(Ar) Area de refuerzo requerida
Ar =
0.00
pulg2
10.- Conexión de ramal de Ø 36" a cabezal de Ø 54".
inelectra
10.1.- Datos
Linea Principal :
Tuberia de 54"
Material:
ASTM A53-Gr B
Diametro exterior (Dh):
54.00
pulg.
(Tabla 1 de ASME B36.10 )
Presión de diseño (P)
232.00
psig
(Documento N° V1184-13-90-P01-TEC-003"Lista de
Líneas" de la disciplina Procesos)
Temperatura de diseño (T)
140.00
°F
Espesor calculado para la
presión interna de diseño sin
tolerancia a la corrosion (th)
Espesor comercial
(Th)
0.31
pulg.
0.44
pulg.
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ASUNTO: CALCULO DE REFUERZOS
Rev.: AC
Fecha:
4/15/2014
13 de 8
Esfuerzo admisible del material
a la temperatura de diseño (S)
20000.00
psi
Sumatoria de Tolerancia (c)
0.06
pulg
( Tabla A1 de ASME B31.3 )
Ramal : Tuberia de 36"
Material:
ASTM A53-Gr B
Diametro exterior (Db):
36.00
pulg.
Espesor calculado para la presión
interna de diseño sin tolerancia a
la corrosion (tb)
Espesor del ramal (Tb)
0.21
pulg.
0.33
pulg
Esfuerzo admisible del material
a la temperatura de diseño (S)
20000.00
psi
Sumatoria de Tolerancia (c)
0.06
pulg
( Tabla 1 de ASME B36.10 )
( Tabla A1 de ASME B31.3 )
10.2.- CALCULOS
(A1) Área de refuerzo requerida.
A1 = thd1
Longitud efectiva de la tubería en el
ramal (d1).
d1 = Db - 2(Tb - c)/sen ß
ß = 1.5707963
d1 =
35.47
pulg
A1 =
11.06
pulg2
sen ß
1
(A2) Área en exceso en la pared del tubo principal.
A2 =(2d2 - d1)(Th - th-c)
Es el mayor valor de las
siguientes ecuaciones, nunca
mayor que (Dh) del ramal
principal
d2 = d 1 o
d2 = (Tb - c) + ( Th - c) + d1/2
d2 =
35.47
d2 =
18.38
pulg
A2 =
6.68
pulg2
(A3) Área en exceso en la pared del tubo de bifurcación, hasta una distancia L 4 del tubo principal.
A3 =2L4(Tb - tb - c)/sen ß
PROYECTO V1184-13
PROYECTO:
Elab.: VT
ASUNTO: CALCULO DE REFUERZOS
Rev.: AC
Es la zona de refuerzo exterior
a la tuberia principal, de ambas
ec. El menor valor (L4)
:
0.94
L4 =
0.66
pulg
A3 =
0.08
pulg2
4/15/2014
14 de 8
L4 = 2,5(Th - c) o 2,5(Tb - c) + Tr
L4 =
Fecha:
Si no hay refuerzo Tr=0
Tr =
0
(A4) Area de refuerzo aportado por la soldadura A 4 = 2 x 1/2 x (Dimensión mínima del cordón de soldaura) 2
Dimensión mínima del cordon de soldadura = 0,7 x Tb/0,707
A4 =
A2 + A3 + A4 ≥ A1
(Ar) Area de refuerzo requerida
Diametro exterior del pad de
refuerzo
0.11
0.32
pulg
pulg2
REQUIERE REFUERZO
Ar =
4.20
pulg2
Dext =
Db+ Ar/Tr
44.40
Tr =
0.50
pulg
PAD DE REFUERZO
Db
Dext
pulg
VALOR DEL ESFUERZO ADMISIBLE DEL MATERIAL "S" DE ACUERDO A LA TEMP. DE DISEÑO:
20000
Nota: sólo están las tablas de ciertos materiales, de no estar el material que aplica buscar Apéndice A del Código ASME B 31.3