OBLIGATORIO APNDICE 13

OBLIGATORIO APNDICE 13Equipos de seccin no circular13-1 ALCANCE

(a) Las normas del Anexo 13 cubren los requisitos mnimos para el diseo, fabricacin y la inspeccin de equipos simples que tengan una seccin rectangular u ovalada. Las normas del presente Anexo se aplican a las paredes y partes de los equipos sometidas a presin destacando entre ellos rigidez, refuerzos y partes estticas.

(b) Las dems partes de esta Divisin se aplicarn a menos que se indique otra cosa en el presente apndice.

(c) Como se indica en el punto U-2(g), esta Divisin no contiene normas para cubrir todos los detalles de diseo y construccin. Estas normas son, por tanto, se establecen para cubrir algunos puntos en comn para equipos de seccin no circular pero no estn destinadas a limitar las configuraciones a estos ilustrados o a otros no descritos en este documento.(d) En 13-18 se prestar especial atencin al clculo de aplicacin y tensiones admisibles cuando la estructura contiene juntas soldadas a tope o fila de agujeros en lugares distintos a la placa lateral media longitud.13-2 TIPOS DE RECIPIENTES

El diseo de las ecuaciones que figuran en este apndice se aplicar a los recipientes de pared simple como se muestra en la Fig. 13-2(a) para recipientes de seccin rectangular, en la Fig. 13-2(b) para los recipientes de seccin ovalada y en Fig. 13-2(c) para recipientes de seccin circular con una sola placa fija diametral.

(a) Recipientes rectangulares. Figura 13-2(a) ilustra algunos tipos bsicos de recipientes de la siguiente manera.(1) Figura 13-2(a) dibujo (1) muestra un recipiente de seccin transversal rectangular en el que los lados opuestos tienen el mismo espesor de pared. Dos lados opuestos pueden tener un espesor de pared diferentes que la de los otros dos lados opuestos.

(2) Figura 13-2(a) dibujo (2) muestra un recipiente de seccin transversal rectangular en el que los lados opuestos tienen el mismo espesor de pared y los otros dos lados opuestos tienen dos espesores diferentes.(3) Figura 13-2(a) dibujo (3) muestra un recipiente de seccin transversal rectangular que tiene espesor de pared uniforme y esquinas dobladas a un radio. Para esquinas que estn conformadas en fro, las disposiciones de UG-79 y UCS-79 o UHT-79 son de aplicacin.(4) Figura 13-2(a) dibujo (4) muestra un recipiente de seccin transversal rectangular [como en dibujo (1) anterior], pero con refuerzos soldados a las partes del equipo.

(5) Figura 13-2(a) dibujo (5) muestra un recipiente de seccin transversal rectangular [como en dibujo (3) anterior], pero con refuerzos externos soldados a las superficies planas del recipiente.(6) Figura 13-2(a) dibujo (6) muestra un recipiente de seccin transversal rectangular con esquinas achaflanadas con pequeos segmentos curvados adyacentes con radio constante y refuerzos externos soldados a las superficies planas del recipiente.(7) Figura 13-2(a) dibujo (7) muestra un recipiente de seccin transversal rectangular [como en dibujo (1) anterior] pero con un tabique a media altura.

(8) Figura 13-2(a) dibujo (8) muestra un recipiente de seccin transversal rectangular [como en dibujo (1) anterior] pero con dos tabiques dejando 3 compartimentos iguales.

(9) Figura 13-2(a) dibujos (9) y (10) muestra un recipiente de seccin transversal rectangular [como en dibujo (1) anterior] pero con dos lados opuestos de tal forma que se quedan los compartimentos con diferentes dimensiones. No hay ninguna restriccin sobre el nmero de tabiques utilizados.(b) Recipientes ovalados. Figura 13-2(b) ilustra algunos tipos bsicos de recipientes de la siguiente manera.(1) Figura 13-2 (b) dibujo (1) muestra un recipiente de seccin transversal ovalada en el que los lados opuestos tienen el mismo espesor de pared. Las partes planas pueden tener distinto espesor que las partes semicilndricas.

(2) Figura 13-2 (b) dibujo (2) muestra un recipiente de seccin transversal ovalada [como en dibujo (1) anterior], pero con refuerzos soldados a las partes del equipo.(3) Figura 13-2 (b) dibujo (3) muestra un recipiente de seccin transversal ovalada [como en dibujo (1) anterior] pero con un tabique a media altura.

(c) Recipientes estticos de seccin circular. Figura 13-2(c) ilustra un recipientes de seccin circular que contiene un solo tabique que tambin acta como una superficie de presin cuando los dos compartimentos del equipo estn sometidos a distintas presiones internas.FIG. 13-2(a) RECIPIENTES DE SECCIN TRANSVERSAL RECTANGULAR

[Ver notas (1) y (4)]

[Ver notas (1) y (4)]

[Ver notas (1) y (4)]

[Ver notas (1) y (4)]

[Ver nota (4)]

NOTA: (1) El radio debe ser el mismo en los ocho lugares.

[Ver notas (1) y (2)]

[Ver notas (1) y (2)]

[Ver notas (1), (2) y (3)]

[Ver notas (1), (2) y (3)]NOTAS:

(1) Ver UG-13 para juntas de esquinas.

(2) Ver UG-47, UG-48, UG-49 y UW-19 para tabiques.

(3) Los compartimentos en los dibujos (9) y (10) tienen distintas dimensiones.

(4) Ver 13-18 para calcular la eficiencia de junta.

FIG. 13-2(b) RECIPIENTES DE SECCIN TRANSVERSAL OVALADA

NOTAS:

(1) Ver UG-13 para juntas de esquinas.

(2) Ver UG-47, UG-48, UG-49 y UW-19 para tabiques.

(3) Ver 13-18 para calcular la eficiencia de junta.

FIG. 13-2(C) RECIPIENTES DE SECCIN TRANSVERSAL CIRCULAR DIVIDIDO POR UN TABIQUE CENTRAL

NOTA:

Ver UG-13 para juntas de esquinas.

13-3 MATERIALESLos materiales usados en la fabricacin de los recipientes aqu descritos sern de conformidad con la Subseccin A.

13-4 DISEO DE RECIPIENTES DE SECCIN TRANSVERSAL NO CIRCULAR.

El diseo deber cumplir con los requisitos aplicables de la Subseccin A salvo que se disponga lo contrario en elpresente apndice.(a) Los espesores de pared de las partes sometidas a presin de los recipientes descritos en este documento se determinarn mediante las apropiadas frmulas o mtodos dados en la subseccin A y en este apndice. Dado que, en un recipiente rectangular u ovalado, las paredes pueden tener distintos espesores, muchas de las frmulas contenidas en este documento requieren solucin suponiendo un espesor o espesores, y la solucin para el estrs que se compara con el valor admisible de estrs.

(b) El diseo de acuerdo con este apndice est basado en las tensiones de bending y membrane. La tensin de membrane debida a la presin y cargas mecnicas no debe exceder la tensin de diseo S, del valor que figura en la tensin admisible de las tablas (ver UG-23). En las juntas de soldaduras esta tensin de membrana no deber exceder la tensin admisible de diseo SE, cuando E es el valor de eficiencia de junta [ver 13-5, 13-18, UW-12 y UG-23(c)]. El factor de eficiencia de junta E tambin se aplicar a la tensin admisible de diseo para la evaluacin del clculo de estrs bending Sb en la ubicacin de las juntas nicamente. Ver 13-1(d), 13-5 nota a pie de pgina 1 y 13-8(b).Cualquier combinacin de estrs de membrana ms bending o estrs de comprensin introducido por la presin y/o las cargas mecnicas, no debern sobrepasar los lmites siguientes:(1) para las placas de seccin transversal rectangular, 1,5 veces la tensin admisible SE;(2) para otras secciones transversales (tales como compuestos reforzados de barras o perfiles y secciones de chapa, etc.), el menor de:(a) 1,5 veces la tensin admisible SE o(b) Dos tercios el lmite elstico Sy del material a la temperatura de diseo (ver 13-5 para Sy) salvo que, debido al relativamente bajo lmite elstico de algunos materiales que figuran en la tabla UNF-23.3 o la tabla UHA-23, superiores valores de estrs estn establecidos en la seccin II, parte D en a temperaturas donde a corto tiempo propiedades de resistencia a la traccin dominan para permitir el uso de estas aleaciones donde una deformacin ligeramente mayor es aceptable. Estos valores ms altos de estrs superior a 2/3 no excedern del 90% del lmite elstico a la temperatura. El uso de estas tensiones puede resultar en cambios dimensionales debido a deformaciones permanentes. Estos valores de tensin no son recomendados para las bridas de uniones con juntas u otras aplicaciones cuando ligeras cantidades de deformacin pueden causar fugas o mal funcionamiento. Para estos materiales, el lmite elstico lmites pueden ser:

(1) El 90% del lmite elstico a la temperatura de diseo, pero no mayor que(2) Que 2/3 del lmite elstico mnimo especificado para el material a temperatura ambiente.(c) El estrs total (membrane + bending) en cada equipo de seccin transversal con y sin refuerzos se calcular como sigue.(1) Para recipientes sin refuerzos y para recipientes con refuerzos que tienen la misma tensin admisible S (para la tabla en subparte 1 de la seccin II, parte D) y el mismo lmite de elasticidad Sy a la temperatura de diseo, estos dos valores de tensin bending se deben determinar en cada seccin transversal. Hay un valor de tensin para la superficie exterior del equipo o de la placa de refuerzo (si se utiliza) y otro valor para la superficie interior de la placa.Los signos convencionales necesarios para establecer el correcto signo algebraico de la combinacin de tensiones para obtener el total se destaca lo siguiente:(a) Para ambas tensiones (membrane + bending):1. Ms (+) significa estrs de tensin y

2. Menos (-) significa estrs de compresin.

(b) Para tensin bending

1. co = este trmino es siempre negativo

2. ci = este trmino es siempre positivo

Un momento bending positivo produce compresin en las fibras ms exteriores de la seccin transversal. El momento bending en el punto medio de la parte larga del recipiente sin estancias siempre ser negativo.En cada seccin transversal, el estrs membrane se aade algebraicamente al estrs bending tanto en la superficie de la carcasa como en los refuerzos (si se usan) y la superficie interior de la carcasa para obtener dos valores de tensin total. La tensin total de la seccin se compara con la tensin admisible de diseo calculada como se especifica en 13-4(b).

(2) Cuando los refuerzos y la carcasa no tienen los mismos valores S y Sy a la temperatura de diseo, la tensin total se determina en el interior y exterior de las fibras de cada material. Los valores apropiados c (con signos propios 13-5) para la composicin de las propiedades de seccin se usan en las ecuaciones de bending. El estrs total en el interior y exterior de fibras para cada material se compararn con el estrs de diseo admisible 13-4(b) para cada material.(d) Se prestar especial atencin a los efectos de las cargas internas y externas y a la diferencia de expansin a la temperatura de clculo, incluyendo reacciones en orejetas de apoyo, tuberas y otros tipos de accesorios como los especificados en UG-22. (e) Salvo que se especifique otra cosa en este apndice, las partes de los recipientes de seccin transversal no circular sometidas a presin externa se disearn de acuerdo con U-2(g).(f) El final de cierre para recipientes de este tipo deber ser diseado de acuerdo con las disposiciones de U-2(g) y/o UG-101 excepto en los casos en donde los extremos son placas planas sujeta a calificacin en virtud de las normas de la UG-34. cabezales flotantes planos utilizados como placa final de cierre soldados para equipos descritos en este apndice sern conforme a las reglas de UG-34 pero se utilizar un factor C de 0,20 en todos los casos.(g) Los requerimientos descritos para ligamentos en UG-53 se aplicarn con excepcin de lo modificado en 13-6 para el caso de placas con taladros con varios dimetros [ver 13-18(b)].

La eficiencia de junta em y eb ser solo de aplicacin al calculo de estrs para las placas que contengan las juntas.(1) Cuando em y eb son menores que la eficiencia de junta E (ver 13-5 y UW-12), que se utilizara cuando no existen juntas en las placas, el estrs membrane y bending calculados sobre la superficie bruta de la seccin se dividir por em y eb, respectivamente, para obtener el estrs basado en la superficie neta de la seccin. El estrs de diseo admisible para membrane y membrane + bending ser calculado segn se describe en 13-4(b) usando E=1.0(2) Cuando em y eb son mayores que la eficiencia de junta E, que se utilizara si no hay juntas en la placa, las tensiones se calcularan como si no hubiera juntas en la placa. El estrs de diseo admisible para membrane y membrane + bending se calcular segn se describe en 13-4(b) usando el factor E apropiado requerido por UW-12.(h) Las ecuaciones de diseo en este apndice estn basadas en recipientes en que la longitud Lv para dimensin lateral (H o h) la proporcin (la proporcin dimensional) es mayor que 4. Estas ecuaciones son de manera conservadora aplicables a recipientes de proporcin dimensional menor de 4 y pueden ser utilizadas segn se especifica en este apndice. Las placas laterales de los recipientes con proporciones dimensionales menores de 4 se refuerzan por la interaccin de la placa de cierre y pueden ser diseados de acuerdo con las disposiciones de U-2(g) mediante la utilizacin de tcnicas de estabilizacin de anlisis estructural. Membrane y bending estrs se determinarn en toda la estructura y no excedern los valores admisibles establecidos en este apndice. Pequeos recipientes no reforzados o no fijos de seccin transversal rectangular que tienen una proporcin dimensional no mayor de 2.0 pueden ser diseados de acuerdo con 13-18(b) y (c).(i) El lado completo fijado con pernos o el final de placas y bridas pueden ser utilizados para recipientes de seccin transversal rectangular. Muchas configuraciones aceptables son posibles. Por tanto, las reglas para diseos especficos no son proporcionadas, y estas partes estarn diseadas de acuerdo con las previsiones de UG-34 para las chapas planas no fijas y U-2(g) para el ensamblaje de la brida. El anlisis de los componentes debe considerar las reacciones del empaque de junta, fuerza de empernados, momentos resultantes as como presiones y otras cargas mecnicas.(j) Las aperturas pueden ser provistas en recipientes de seccin no circular como sigue:

(1) Aperturas en recipientes no circulares que no requieran refuerzos que los inherentes a la construccin siempre que cumplan con las condiciones establecidas en UG-36(c)(3).(2) Como mnimo, los refuerzos de otras aberturas en recipientes no circulares cumplan los requisitos de UG-39, excepto los requerimientos de espesores para ser usados en los clculos de refuerzos ser el espesor requerido para satisfacer los criterios del estrs en 13-4(b).

ClculosPara las ecuaciones de este apartado, el momento o momentos de inercia sern calculados en uno por unidad de ancho de base, esto es I = bt3/12 cuando b = 1.0. El momento MA y Mr tiene dimensiones [Fuerza x longitud/longitud] = Fuerza. Ver prrafo 13-4(k).(a) Vessel per Fig. 13-2(a) Sketch (1)

(1) Membrane Stress

Short-Side Plates

Sm = Ph / 2t1

(1)Long-Side PlatesSm = PH / 2t2

(2)

(2) Bending Stress

Short-Side Plates

(Sb)N =

(3) Total Stress

Short-Side Plates(ST)N = Eq. (1) + Eq. (3)

(7)

(ST)Q = Eq. (1) + Eq. (4)

(8)

Long-Side Plates(ST)M = Eq. (2) + Eq. (5)

(9)

(ST)Q = Eq. (2) + Eq. (6)

(10)