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® UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO :ABR 2015
• FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA-ENERGIA
INSTITUTO DE INVESTIGACION DE LA FACULTAD DE
INGENIERIA MECÁNICA-ENERGÍA
INFORME FINAL DEL TEXTO
uTEXTO: MATERIALES Y MÉTODOS DE FABRICACIÓN DE
RECIPIENTES A PRESIÓN SEGÚN NORMAS ASME SECCIÓN
VIII DIVISIÓN 1, SUB -SECCIÓN BY C"
AUTOR:
MG. ING. ARTURO PERCEY GAMARRA CHINCHA Y
(PERIODO DE EJECUCION: Del 01-01-2013 AL 31-12-2014)
(Resolución de aprobación: N°163-2013-R)
Callao,2015
l. INDICIE
I. INDICE ................................................................................................................. l
II.-. PROLOG0 ....................................................................................................... 18
III.-INTRODUCCION ............................................................................................ 19
!V.-CUERPO DEL TEXTO O CONTENIDO ............................ , .......................... 24
CAPITULO 1 ooo•oote •••••ooeeeetiBfl &e•••••e•eeooooeoo••••ooeeeooooeseol!laeee••• ooa-o.eooeooeooeeooeeooeoe oooee&oe••••oaet•••• 24
SUBSECCION B: REQUERIMIENTOS DE FABRICACION ........................... 24
Bl.-REQUERIMIENTOS PARA RECIPIENTES A PRESION FABRICADOS
POR SOLDADURA (PARTE UW) ....................................................................... 24
GENERAL ........................................................................................................... 24
UW -1 ALCANCE ............................................................................................... 24 1
UW-2 RESTRICCIONES DE SERVICIO ......................................................... 24
UW-3 CATEGORIADE LAS JUNTAS SOLDADAS ..................................... 30
MATERIALES .................................................................................................... 32
UW-5 GENERAL ............................................................................................... 32
UW-6 DIRECTRICES NO MANDATORIO PARA LAS SELECCIONES DE
MATERIAL DE SOLDADURA ......................................................................... 33
DISEÑO ............................................................................................................... 35
UW-8 GENERAL ............................................................................................... 35
UW-9 DISEÑO DE JUNTAS SOLDADAS ...................................................... 35
UW-10 TRATAMIENTO TERMICO POSTSOLDADURA ............................ 37
1
UW-11 EXAMEN RADIOGRAFICO Y ULTRASONICO .............................. 37
UW -12 EFICIENCIA DE LAS JUNTAS ......................................................... 41
UW-13 DETALLES DE FIJACION ................................................................. 45
B2.-REQUERIMIENTOS PARA RECIPIENTES A PRESION CONSTRUIDOS
POR FORJADO (PARTE UF) ................................................................................ 55
GENERAL ........................................................................................................... 55
UF-1 ALCANCE ................................................................................................ 55
MATERIALES .................................................................................................... 55
UF-5 GENERAL ................................................................................................ 55
UF-6 FORJADO .................................................................................................. 56
UF-7 ROLLOS DE ACERO FORJADO UTILIZADOS PARA MAQUINARIA
DE PAPEL CORRUGADO ................................................................................ 57
DISEÑO ............................................................................................................... 57
UF-12 GENERAL ............................................................................................... 57
UF-13 DISEÑO DE LAS TAPAS ....................................................................... 58
B3.-REQUERIMIENTOS PARA RECIPIENTES A PRESION CONSTRUIDOS
POR SOLDADURA FUERTE (PARTE UB) .... : ................................................... 59
GENERAL ........................................................................................................... 59
UB-1 ALCANCE ............................................................................................... 59
UB-2 TEMPERATURA DE ELEVACION ....................................................... 61
UB-3 RESTRICCIONES DE SERVICIO ........................................................... 61
2
MATERIALES .................................................................................................... 61
UB-5 GENERAL ................................................................................................. 61
UB-6 SOLDADURA FUERTE DE METALES DE RELLENO ...................... 62
UB~7 FUNDENTES Y ATMOSFERAS ............................................................ 62
DISEÑO ............................................................................................................... 63
UB-9 GENERAL ................................................................................................ 63
UB-1 O RESISTENCIA DE UNA JUNTA CON SOLDADURA FUERTE ...... 63
UB-11 CALIFICACIONES DE LAS JUNTAS DE SOLDADURA FUERTE
PARA TEMPERATURAS DE DISEÑO HASTA EL MAXIMO MOSTRADO
EN LA COLUMNA 1 DE LA TABLA UB-2 .................................................... 63
UB-12 CALIFICACIONES DE JUNTAS DE SOLDADURA FUERTE PARA
TEMPERATURAS DE DISEÑO EN EL RANGO MOSTRADO EN LA
COLUMNA 2 DE LA TABLA UB-2 ................................................................. 63
UB-13 CORROSION ......................................................................................... 65
UB-14 FACTORES DE EFICIENCIA DE LA JUNTA .................................... 65
UB-15 APLICACIONES DE LOS METALES DE APORTACION DE LA
SOLDADURA FUERTE .................................................................................... 66
UB-16 TIPOS PERMISIBLES DE JUNTAS .................................................... 69
UB-17 HOLGURA EN JUNTAS ....................................................................... 69
UB-18 PROCEDIMIENTO DE JUNTA DE SOLDADURA FUERTE ............ 69
SUBSECCION C: REQUERIMIENTOS DE MATERIALES ............................ 70
3
Cl.-REQUERIMIENTOS PARA RECIPIENTES A PRESION CONSTRUIDOS
DE ACERO AL CARBONO Y DE BAJA ALEACION (PARTE UCS) .............. 70
GENERAL ........................................................................................................... 70
UCS-1 ALCANCE .............................................................................................. 70
MATERIALES .................................................................................................... 70
UCS -5 GENERAL .............................................................................................. 70
UCS-6 PLACAS DE ACERO DE BAJA DE ALEACIÓN ............................... 71
UCS -8 FUNDICIÓN DE ACERO ............................................. , ....................... 72
UCS-9 TUBOS Y TUBERÍAS DE ACERO ....................................................... 72
UCS-1 O PERNOS ............................................................................................... 73
UCS-11 TUERCAS Y ARANDELAS ............................................................... 73
UCS-12 BARRAS ............................................................................................... 74
UCS- 16 GENERAL ........................................................................................... 74
UCS- 19 JUNTAS SOLDADAS ......................................................................... 74
UCS- 23 VALORES MÁXIMOS ESFUERZOS PERMISIBLES ..................... 75
UCS- 27 CASQUETES HECHOS DE TUBERIA ............................................. 75
. UCS- 28 ESPESOR DE LOS DEPÓSITOS BAJO PRESIÓN EXTERNA ...... 75
UCS- 30 ADJUNTO DE RIGIDACION ANILLOS DE CASQUETE .............. 76
UCS- 33 CABEZAS FORMADAS CON PRESIÓN SOBRE EL LADO
CONVEXO .......................................................................................................... 76
4
UCS- 56 REQUERIMIENTOS PARA TRATAMIENTOS TERNICOS POST
SOLDADURA ..................................................................................................... 77
UCS- 57 EXAMEN RADIOGRAFICO ............................................................. 77
FUNCIONAMIENTO A TEMPERATURA BAJA ........................................... 78
UCS- 65 ALCANCE .......................................................................................... 78
UCS- 66 MATERIALES .................................................................................... 79
UCS-67 PROCEDIMIENTOS DE SOLDADURA DE PRUEBAS DE
IMPACTO ........................................................................................................... 85
UCS-68 DISEÑO ............................................................................................... 86
C2.-REQUERIMIENTOS PARA RECIPIENTES A PRESION CONSTRUIDOS
DE MATERIALES NO FERROSOS (PARTE UNF) ............................................ 87
GENERAL ........................................................................................................... 87
UNF-1 ALCANCE ............................................................................................. 87
UNF-3 USOS ...................................................................................................... 87
UNF-4 CONDICIONES DE SERVICIO ........................................................... 87
MATERIALES .................................................................................................... 88
UNF-5 GENERAL ............................................................................................. 88
UNF-6 PLACAS NO FERROSAS ..................................................................... 88
UNF-7 FORJAS .................................................................................................. 89
UNF-8 FUNDICION ........................................................................................... 89
UNF-12 MATERIALES DE LOS PERNOS ..................................................... 89
5
UNF-13 TUERCAS Y ARANDELAS ............................................................... 90
UNF-14 VARILLAS, BARRAS Y PERFILES ................................................. 90
UNF-15 OTROS l'vlATERIALES ...................................................................... 91
DISEÑ0 ............................................................................................................... 91
UNF-16 GENERAL ........................................................................................... 91
UNF-19 UNIONES SOLDADAS ...................................................................... 91
UNF-23 VALORES MAJ(IMOS DE ESFUERZOS PERMISIBLES ............... 92
UNF-28 ESPESORES DE CASQUETES BAJO PRESION EXTERNA ........ 93
UNF-30 ANILLOS ATIESADORES ............................................................... 93
UNF-33 TAPAS FORMADAS, CON PRESIONEN EL LADO CONVEXO 94
UNF-56 TRATAMIENTO TERMICO DESPUES DE LA SOLDADURA .... 94
UNF-57 EXAlvffiN RADIOGRAFICO ............................................................. 95
UNF-58 EXAMEN CON LIQUIDO PENETRANTE ...................................... 95
UNF-65 OPERACIÓN CON TEMPERATURA BAJA ................................... 96
C3.-REQUERIMIENTOS PARA RECIPIENTES A PRESION CONSTRUIDOS
DE MATERIALES DE ACEROS DE ALTA ALEACION (PARTE UHA) ......... 97
GENERAL ........................................................................................................... 97
UHA-1 ALCANCE ............................................................................................ 97
UHA-5 USOS .................................................................................................... 97
UHA-6 CONDICIONES DE SERVICIO ........................................................... 98
UHA-8 MATERIAL ........................................................................................... 98
6
MATERIALES .................................................................................................... 99
lJHA-11 GENERAL ........................................................................................... 99
lJHA-12 MATERIALES DE PERNOS ............................................................. 99
UHA-13 TUERCAS Y ARANDELAS ............................................................. 100
DISEÑO ............................................................................................................. 100
UHA-20 GENERAL ......................................................................................... 100
lJHA-21 UNIONES SOLDADAS ................................................................... 100
UHA-28 ESPESORES DE CASQUETES BAJO PRESION EXTERNA ...... 101
lJHA-29 ANILLOS ATIESADORES PARA CASQUETES BAJO PRESION
EXTERNA ......................................................................................................... 101
UHA-30 ADHERENCIADEANILLOS ATIESADORES A CASQUETES 101
lJHA-31 TAPAS FORMADAS, CON PRESIONEN EL LADO CONVEXO
........................................................................................................................... 101
lJHA-32 REQillSITOS PARA EL TRATAMIENTO TÉRMICO POSTERIOR
A LA SOLDADURA ........................................................................................ 102
UHA-33 EXAMEN RADIOGRAFICO .......................................................... 102
UHA-34 EXAMEN CON LIQillDO PENETRANTE ................................... 103
C4.-REQUERIMIENTOS PARA RECIPIENTES A PRESION CONSTRUIDOS
DE MATERIALES DE HIERRO FUNDIDO (PAR TE UCI) .............................. 103
GENERAL ......................................................................................................... 103
UCI-1 ALCANCE .............. ~ .............................................................................. 103
7
UCI-2 RESTRJCCIONES DE SERVICIO ....................................................... 103
UCI-3 LIMITACIONES DE LA PRESIÓN Y TEMPERATURA ................... 104
MATERIALES .................................................................................................. 105
UCI-5 GENERAL ............................................................................................. 105
UCI-12 MATERIALES DE LOS PERNOS ..................................................... 105
DISEÑO ............................................................................................................. 106
UCI-16 GENERAL ........................................................................................... 106
UCI-23 VALORES MÁXIMOS DE ESFUERZOS PERMISIBLES ............... 106
UCI-28 ESPESORES DE CASQUETE BAJO PRESION EXTERNA ........... 107
UCI-29 CILINDROS DE METAL DOBLE .................................................... 107
UCI-32 TAPAS CONLAPRESIONENELLADO CONCAVO .................. l07
UCI-33 TAPAS CON LA PRESIONEN EL LADO CONVEXO ................... 107
UCI-35 FORMAS DE CUBIERTAS ESFERICAS (TAPAS) .......................... 107
UCI-36 ABERTURAS YREFORZAMIENTOS ............................................. 108
UCI-37 ESQUINA Y FILETES ........................................................................ 109
CS.-REQUERIMIENTOS DE SOLDADURA PARA RECIPIENTES A PRESION
CONSTRUIDOS DE MATERIALES CON REVESTIMIENTO INTEGRAL
RESISTENTE A LA CORROSIÓN, REVESTIMIENTO SUPERPUESTO DE
SOLDADURA DE METAL, O CON FORROS APLICADOS (PARTE UCL) . 109
GENERAL ......................................................................................................... 109
UCL-1 ALCANCE ............................................................................................ 109
8
UCL-2 :ME TODOS DE F ABRICACION ......................................................... 11 O
UCL-3 CONDICIONES DE SERVICIO .......................................................... 110
MATERIALES .................................................................................................. 111
UCL-10 GENERAL .......................................................................................... 111
UCL-11 MATERIALES DE REVESTIMIENTO INTEGRAL SUPERPUESTO
DE SOLDADURA MET ALICA ....................................................................... 111
UCL-12 FORROS ............................................................................................. 113
DISEÑ0 ............................................................................................................. 113
UCL-20 GENERAL .......................................................................................... 113
UCL-23 VALORES MÁXIMOS DE ESFUERZOS PERMISIBLES .............. 113
UCL-24 MAXIMA TEMPERATURA DE TRABAJO PERMISIBLE ........... 115
UCL-25 MATERIALES DE FORROS Y REFORZAMIENTOS CONTRA LA
CORROSION .................................................................................................... 116
UCL-26 ESPESORES DE CASQUETES Y TAPAS BAJO PRESION
EXTERNA ......................................................................................................... 117
UCL-27 OPERACIONES A BAJA TEMPERATURA ................................... Il7
C6.-REQUERIMIENTOS PARA RECIPIENTES A PRESION CONSTRUIDOS
DE fiERRO FUNDIDO DUCTIL (PARTE UCD) ............................................. 117
GENERAL ......................................................................................................... 117
UCD-1 ALCANCE ............................................................................................ 117
UCD-2 RESTRICCIONES DE SERVICI0 ...................................................... 117
9
UCD-3 LIMITACIONES DE PRESION- TEMPERATURA ........................ 118
MATERIALES .................................................................................................. 118
UCD-5 GENERAI., ............................................................................................ l18
UCD-12 MATERIALES DE PERNOS ............................................................ 119
DISEÑ0 ............................................................................................................. 119
UCD-16 GENERAL .......................................................................................... 119
UCD-23 VALORES MÁXIMOS DE ESFUERZOS PERMISIBLES ............. 119
UCD-28 ESPESORES DE CASQUETE BAJO PRESION EXTERNA ......... 119
UCD-32 TAPAS CON PRESION SOBRE LADO CON CAVO ..................... 119
UCD-33 TAPAS CON PRESION SOBRE EL LADO CONVEXO ............... 120
UCD-35 CUBIERTAS DE FORMA ESFERICA (TAPAS) ........................... 120
UCD-36 ABERTURAS YREFORZAMIENTOS ........................................... 121
UCD-37 ESQUINAS Y FILETES .................................................................... 121
C7 .-REQUERIMIENTOS PARA RECIPIENTES A PRESION CONSTRUIDOS
DE ACEROS FERRÍTICOS CON PROPIEDADES DE TRACCIÓN MEJORADA
MEDIANTE TRATAMIENTO TÉRMICO (PARTE UHT) ................................ 122
GENERAL ......................................................................................................... 122
UEIT-1 ALCANCE ............................................................................................ 122
MATERIALES .................................................................................................. 123
UEIT-5 GENERAl, ............................................................................................ 123
UHT-6 REQUERIMIENTOS DE LAS PRUEBAS ......................................... 124
10
DISEÑ0 ............................................................................................................. 128
UHT-16 GENERAL .......................................................................................... 128
UHT-17 JUNTAS SOLDADAS ...................................................................... 128
UHT-18 BOQlJILLAS ..................................................................................... 129
UHT -19 SECCIONES CONICAS ................................................................... 131
UHT-20 ALINEACION DE LAS JUNTAS .................................................. 132
UHT -23 V AL ORES MAXIMOS DE ESFUERZOS PERMISIBLES ....... 132
UHT-25 CORROSION PERMISIBLE .............................. : ......................... 132
UHT-27 ESPESORES DE CASQUETES BAJO PRJESION EXTERNA. 132
UHT-28 ACCESORIOS ESTRUCTURALES Y ANILLOS
ATIE§ADORJES ............................................................................................... 133
UHT-29 ANILLOS ATIESADORES PARA CASQUETES BAJO PRESION
EXTERNA ......................................................................................................... 133
UHT-30 ADHERENCIA DE LOS ANILLOS ATIESADORES AL
CASQUETE ..................................................................................................... 133
UHT-32 FORMACION DE TAPAS, PRESION SOBRE EL LADO
CON CAVO ....................................................................................................... 134
UHT-33 FORMACION DE TAPAS, PRESION SOBRE EL LADO
CONVEXO ........................................................................................................ 134
UHT-34 TAPAS HEMISFERICAS ................................................................ 134
UHT-40 MATERIALES QUE TIENEN DIFERENTE COEFICIENTE DE
EXP ANSION ..................................... . : ......... ..................................................... 134
11
UHT-56 TRATAMIENTO TERMICO POSTSOLDADURA ....................... 135
CS.-REQUERIMIENTOS PARA RECIPIENTES A PRESION FABRICADOS
PORCONSTRUCIONDE CAPAS (PARTE ULW) ........................................... 135
INTRODUCCION ............................................................................................. 135
ULW-1 ALCAN'CE ........................................................................................... 136
ULW-2 NOI\1ENCLATIJRA .......................................................................... 136
MATERIAL ....................................................................................................... 137
ULW-5 GENERAL ........................................................................................ 137
DISEÑ0 ............................................................................................................. 137
UL\V-16 GENERAL ...................................................................................... 137
ULW-17 DISEÑO DE JUNTAS SOLDADAS ............................................ 139
ULW-18 REFORZAMIENTOS DE ABERTURAS Y ADHERENCIAS DE
TOBERAS ........................................................................................................ 142
ULW-20 EFICIENCIA EN LAS JUNTAS DE LAS SOLDADURAS ....... 144
C9.-REGLAS ALTERNATIVAS PARA RECIPIENTES A PRESION
CONSTRUIDOS DE MATERIALES QUE TENGAN ESFUERZOS
ADMISIBLES SUPERIORES ABAJA TEMPERATURA) (PARTE ULT) ...... l44
GENERAL ......................................................................................................... 144
ULT-1 ALCANCE ............................................................................................ 144
ULT-2 CONDICIONES DE SERVICIO .......................................................... 144
ULT-5 GENERAL .......................................................................................... 145
12
DISEÑO ............................................................................................................. 147
ULT-16 GENERAL ......................................................................................... 147
ULT-17 JUNTAS SOLDADAS ....................................................................... 147
ULT-18 TOBERAS Y 01RAS CONECCIONES ........................................... 148
ULT -23 VALORES MAXIMOS DE ESFUERXO PERMISIBLE ................. 148
ULT-27 ESPESORES DE CASQUETES ........................................................ 149
ULT-28 ESPESORES DE CASQUETES BAJO PRESIONEXTERNA. ....... 149
ULT-29 ANILLOS ATIESADORES PARA CASQUETES BAJO PRESION
EXTERNA ................................................. ~ ....................................................... 150
ULT-30 ADHERENCIA ESTRUCTURAL .................................................... 150
ULT-30 TRATAJVIIENTO TERMICO POST SOLDADURA ........................ 150
ULT-57 EXAJ1...1EN ........................................................................................... 151
ClO.-REQUERIMIENTOS PARA RECIPIENTES A PRESION CONSTRUIDOS
DE GRAFITO IMPREGNADO (PARTE UIG) ................................................... 151
IN1RODUCCION NO MANDATORIA .......................................................... 151
GENERAL ......................................................................................................... 154
UIG-1 ALC.AN"CE ............................................................................................. 154
UIG-2 LIMITACIONES DE SERVICIO YEQUIPOS .................................. 154
UIG-3 TERMINO LOGIA ............................................................................... 155
MATERIALES .................................................................................................. 156
UIG-5 CONTROL DE LA MATERIA PRIMA ............................................. 156
13
UIG-6 CONTROL DEL CERTIFICADO DEL MATERIAL ........................ 157
UIG-7 PROPIEDADES ADICIONALES ....................................................... 158
UIG-8 TOLERANCIAS PARA TUBOS DE GRAFITO IIvlPREGNADAS .. 158
DISEÑO ............................................................................................................. 158
UIG-22 CARGAS ............................................................................................ 158
UIG-23 VALORES DE SF1JERZOS PERMISIBLES MAXIlVfOS PARA
MATERIALES CERTIFICADOS .................................................................... 158
UIG-27 ESPESORES DE CASQUETES CILINDRICOS HECHOS DE
MATERIALES CERTIFICADOS BAJO PRESION INTERNA .................... 159
UIG-28 PRESION EXTERNA ....................................................................... 159
UIG-29 PANDEO EULER DE TUBOS DE GRAFITO EXTRUIDOS ......... 161
UIG-34 CALCULO DE TAPAS PLANAS, CUBIERTAS Y PLACAS DE
TUBOS .............................................................................................................. 161
UIG-36 ABERTURAS YREFORZAMIENTOS ............................................ 164
UIG-45 ESPESORES DE CUELLO DE TOBERAS ..................................... 164
UIG-60 SERVICIO LETAL ............................................................................ 165
V.-REFERENCIAS ............................................................................................... 166
VL-APENDICE ..................................................................................................... 167
Apéndice 1 MAWP ................................................................................. : ........ 168
Apéndice 2 GRADOS RT ................................................................................ 170
Vll.-ANEXOS ....................................................................................................... 173
14
REGLAS PARA CONSTRUCCION DE RECIPIENTES A PRESION
SECCION VIII DIVISION 1 ........................................................................... 174
ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS SECCION V ............................................ 175
CÓDIGO ASME SECCIÓN II, PARTE D ....................................................... 176
ESTRUCTURA TIPICA CODIGO ASME PARA CALDERAS Y
RECIPIENTES A PRESION- BPVC ............................................................... 179
PARTES DE REQUERIMIENTOS GENERALES, F ABRICACION Y
MATERIALES .................................................................................................. 180
15
INDICE DE FIGURAS
Capítulo I
Figura 1- 1 (lJW-3) .................................................................................................... 24
Figura 1-2 (UW-13 (g)) ............................................................................................. 25
Figura 1- 3 (lJW-13.5) ................................................................................................ 25
Figura 1-4 (UW-9) ..................................................................................................... 35
Figura 1- 6 (UW-13.1(a)) ............................................................................................ 41
Figura 1- 7 (UW-13.1(c)) ............................................................................................ 42
Figura 1- 5 (lJW-13.1 (b)) .......................................................................................... 42
Figura 1- 8 (UW-13(d)) .............................................................................................. 43
Figura 1-9 (lJW-13(e)) ............................................................................................... 44
Figura 1- 10 (UW-13(f-l)(f-2)(g)(h)) ......................................................................... 45
Figura 1- 13 (UW-13.1 (1) (m)) ................................................................................... 46
Figura 1- 11 (UW-13(i)) ............................................................................................. 45
Figura 1- 12 (UW-13(j)(k)) ......................................................................................... 46
Figura 1-15 (UW-13.2(c)(d)) ..................................................................................... 47
Figura l-14(Apéndice 1-6) ........................................................................................ 47
Figura 1-16 (lJW-13.2(a)(b)) ..................................................................................... 48
Figura 1-17 (UW-13.2 (e-1)(e-2)) .............................................................................. 49
Figura 1- 18 (lJW-13.2 (t)(g)) .................................................................................... 50
Figura 1- 19 (lJW-13.2 (h)(i)(j)(k)(l)) ........................................................................ 51
Figura 1-20 (UW-13.2 (m)(n)(o)(p)(q)) ..................................................................... 52
Figura 1- 21 (UB-14(a) (b)) ........................................................................................ 64
Figura 1-22 (UB-16 (a)(b)(c)(d)(e)(t)(g)) .................................................................. 66
Figura 1- 23 (QW-482) ............................................................................................... 68
16
Capítulo II
Figura 2. 1 (UCS-66.3 (b)) ...................................................................................... 77
Figura 2. 2 (UCS-66.3 (e), (d)) ............................................................................... 78
Figura 2. 3 (UCS-66.3(a) ......................................................................................... 79
Figura 2. 5 (UCS-66.3 (e)) ...................................................................................... 79
Figura 2. 6 (UCS-66.3 (f)) ....................................................................................... 81
Figura 2. 7 (UCS-66.3 (g)) ...................................................................................... 81
Figura 2. 11 (Apéndice 1.4) .................................................................................. 106
Figura 2. 14 (UHT-6.1) .......................................................................................... 125
Figura 2. 15 (UHT-6.1M) .......................... ~ ............................................................ 126
Figura 2. 16 (UHT-18.1(a)) ................................................................................... 127
Figura 2. 17 (UHT-18.1 (b)) .................................................................................. 127
Figura 2. 18 (UHT-18.1 (c-1)) ................................................................................ 128
Figura 2. 19 (UHT-18.1(c)) ................................................................................... 128
17
U.-. PROLOGO
El texto titulado, TEXTO: :MATERIALES Y MÉTODOS DE FABRICACIÓN
DE RECIPIENTES A PRESIÓN SEGÚN NORMAS ASME SECCIÓN VIII
DIVISIÓN 1, SUB - SECCIÓN B Y C que se presentó, es fhito del trabajo
desarrollado por mi persona, conjuntamente con mis alumnos del curso de Diseño
de máquinas de la promociones 2013-A, 2013-B, 2014-A y 2014-B. El propósito
de haber presentado este texto es que nuestros alumnos conozcan los recipientes
sometidos a presión, en base a ·la aplicación de Normas Internacionaies y a sus
experiencias en el tema. Las presentes especificaciones, que incluyen a aquellas
prácticas más ampliamente aceptadas y utilizadas, nos permitieron interpretar
inejor los procedimientos y alternativas prescriptas por la Norma al conocer de
antemano conceptos generales de diseño y de fabricación, las que ahora fueron
fácilmente interpretadas con la simple lectura de las mismas. El presente trabajo
se complementó con las asistencias a diversos Congresos y capacitaciones.
18
IH.-INTRODUCCION
Este proyecto de investigación se refiere al Diseño de recipientes a presión, utilizando
las normas ASME sección VIII, división l. Esta división está dividida en tres
secciones, la primera sección vimos en el proyecto de investigación anterior. En este
proyecto de investigación veremos las Subsecciones By C. La Subsección B contiene
requisitos aplicables a varios métodos de fabricación como por soldadura (Parte UW),
por forja (Parte UF), y por soldadura fuerte (Parte UB).
Las normas en la parte UW son aplicables a recipientes a presión y partes que son
fabricados por soldadura, El fabricante es responsable de la selección de los
consumibles de soldadura y procesos d~ soldadura. Estas pautas no obligatorias para
la selección de materiales de soldadura están destinadas a lograr un rendimiento
adecuado en el recipiente para las condiciones de servicio previstas, pero pueden no
ser apropiados para todas las condiciones en ausencia de razones técnicas específicas
que hacen lo contrario. El usuario o su representante designado deben informar al
fabricante cuando es necesmia una selección de metal de aportación específica para
lograr un rendimiento satisfactorio del recipiente para las condiciones de servicio
previstas.
Las normas en la Parte UF son aplicables a los recipientes de presión forjadas sin
juntas longitudinales, incluyendo sus partes componentes que se fabrican de aceros al
carbono y de baja aleación o aceros de alta aleación dentro de las limitaciones de la
Parte UHA. Las reglas en los páiTafos siguientes se aplican específicamente a los
recipientes a presión o las principales partes del recipiente que se forjan a partir de
lingotes, planchas, tochos, placa, tubo o tuberías, y se utilizarán para complementar
19
los requisitos en lo que sean aplicables, como se da en UG -16 hasta UG-55, y los que
figuran en UCS-16 hasta UCS-67, y UHA-20 hasta UHA-34.
Las normas en la parte UB son aplicables a los recipientes a presión y a las partes del
mismo que son fabricados por soldadura fuerte, el termino (brazing) soldadura fuerte
es usado en la parte UB, es definido como un grupo de procesos de soldadura que
producen fusión de materiales por calentamiento, luego que la temperatura de la
soldadura fuerte en la presencia de un filete del metal liquido arriba de los 840°F
( 450°C) y por debajo el sólido del metal base. El metal de relleno es distribuido entre
la superficie alcanzada más cercana de la junta por atracción capilar.
La Subsección C contiene requisitos aplicables a diversos materiales de fabricación,
así tenemos: aceros al carbón de baja aleación (Parte UCS), materiales no ferrosos
(Parte UNF), aceros de alta aleación (Parte UHA), fimdición de hierro gris (Parte
UCI), fundición de hierro dúctil (Parte UCD), materiales ferriticos mejorados
mediante tratamiento térmico (Parte UHT). En la segtmda parte también incluimos: el
que es fabricado por capas (Parte ULW) y Ciad o revestido (Parte UCL).
Las normas en la parte UCS son aplicables a los recipientes a presión y las piezas
que se construyen de acero al carbono de baja aleación, todo material de acero al
carbono de baja aleación sujeto a esfuerzo debido a la presión deberá ajustarse a una
de las especificaciones dado en la sección ll y se limitará a los listados de la tabla
UCS-23 salvo disposición en contrario previsto en UG-10 y UG-11.
Las normas de la Parte UNF son aplicables a los recipientes a presión y piezas de
recipientes que se construyen de materiales no ferrosos, Todos los materiales no
ferrosos sometidos a tensión debido a la presión se ajustarán a una de las
20
especificaciones que figuran en la Sección II y que se limitan a los enumerados en las
Tablas UNF-23.1 hasta la Tabla UNF-23.5, salvo lo dispuesto en UG-10 y UG-11.
Las normas de la Parte UHA son aplicables a los recipientes a presión y piezas de
recipientes que se construyen en acero de alta aleación, Algunos de los usos de acero
de alta aleación son para resistir la corrosión, para evitar la contaminación de los
contenidos con hierro, para facilitar la limpieza de los recipientes para procesamiento
de los alimentos, para proporcionar una resistencia o resistencia a la ampliación a
altas temperaturas, y para proporcionar resistencia al impacto a bajas temperaturas.
Las normas de la Parte UCI son aplicables a los recipientes a presión y partes de
recipientes que están construidos de hierro fundido, hierro fundido nodular que tiene
un alargamiento de menos del 15% en 2 pulgadas (50 mm), o de metal colado dual
(ver UCI-23 y UCI-29), excepto las partes a presión estándar cubiertos por UG-11
(b ), todos los materiales de hielTO ftmdido sujetos a tensión debido a la presión se
ajustarán a una de las especificaciones que figuran en la Sección II y se limitan a los
enumerados en la Tabla UCI-23 salvo disposición en contrario prevista en UG-11.
Las reglas en la parte UCL son aplicables a los recipientes a presión o las piezas del
recipiente que se construyen de un material base de metal con una resistencia
integral a la corrosión o recubrimiento superpuesto con soldadura metálica en los
recipientes y las piezas de recipientes que son total o parcialmente fonado interior o
exterior con placa resistente a la conosión o placas y tiras, unidos por soldadura a las
placas de base antes o después de la formación del casquete, tapas y otras partes
durante o después de su montaje en el recipiente completo.
Las reglas en la parte UCD son aplicables a los recipientes a presión o las piezas del
recipiente que se construyen de hierro fundido dúctil, todo material de hierro fundido
21
dúctil sujeto a esfuerzos debido a presiones se ajustará a las especificaciones que
figuran en la Sección II y se limitará a los que se s~ñalan en la Tabla UCD-23 salvo
lo dispuesto en la UG-11.
Las reglas en la parte UHT son aplicables a los recipientes a presión o las piezas del
recipiente que se construyen de acero ferritico adecuado para la soldadura, cuyas
propiedades de tracción se han mejorado mediante tratamiento térmico, los aceros
cubiertos por esta parte sujetas a tensión debido a la presión deben cumplir con una
de las especificaciones que figuran en la Sección II y que se limitan a los enumerados
en la Tabla UHT-23.
Las reglas en la parte UL W son aplicables a los recipientes a presión o las piezas del
recipiente que se fabrican por la construcción con capas como se define en 3-2
(Apéndice Mandatorio 3) y ULW-2, estas reglas serán usadas para recipientes de
encendido directo descritos en UW-2 (d) de la subsección B y excepto para partes
UCI y UCD de la subsección C, a excepción de lo requerido de algún otro modo en
esta parte. Los requerimientos para recipientes que contienen sustancias letales, en
UW-2(a), se aplica solo en el casquete interno y en la tapa interna.
Las reglas alternativas en la parte UL T son aplicables a los recipientes a presión o las
piezas del recipiente que se construyen de mateliales para los que los valores de
esfuerzo de diseño aumentan cuando se establecen para aplicaciones de baja
temperatura, los materiales cubiertos por esta parte están sometidas a esfherzos
debidos a presiones y se ajustaran a una de las especificaciones dados en la sección II
y estará limitado a aquellos que están listados en la Tabla ULT-23. Los valores de los
esfuerzos permisibles de la Tabla ULT-23 están limitados a estos materiales que
estarán en contacto con líquidos fríos cuando está sujeto a la tapa con líquido.
22
Las reglas en la parte UIG son aplicables a los recipientes a presión o las piezas del
recipiente que se construyen de compuestos de grafito y grafito impermeable.
Todas las figuras y tablas se encuentran en normas AS1\11E sección VIII, División l.
De recipientes a presión.
23
IV.-CUERPO DEL TEXTO O CONTENIDO
CAPITULOl
SUBSECCION B: REQUERIMIENTOS DE FABRICACION
Bl.-REQUERIMIENTOS r.ARA RECIPIENTES A PRESION FABRICADOS
PO , SOLDADURA (PARTE UW)
GENERAL
UW-1 ALCANCE
Las reglas en la parte UW son aplicables a recipientes a presión y partes que son
fabricados por soldadura y pJeden ser usados en conjunto con las reglas generales de
la subsección A, y con lol requerimientos específicos de la subsección C que
pertenecen a la clase de matfal usado.
UW-2 RESTRICCIONES DE SERVICIO
a) Cuando los recipientes a presión contienen sustancias letales, ya sea líquidos o
Figura 1~ 1 (UW-3)
Ilustración de las localizaciones típicas de las juntas soldadas de ~ Categorías A, 8, C y D ~ SEE UW·3(b)
24
gaseosos, todas las juntas soldadas a tope deberán estar plenamente
radiografiados, excepto en el caso de (2) y (3) visto a continuación, y UW-11
(a)(4). No se pennite tubería ERW (Electric resistance welding) o tubo para ser
utilizado como casquete o boquilla en aplicaciones de servicio letales. Cuando los
recipientes a presión se fabrican de acero al carbono o de baja aleación, tales
recipientes deberán ser tratados térmicamente después del soldado. Cuando los
recipientes a presión contengan fluidos de una naturaleza tal que una cantidad
muy pequeña mezclado o sin mezclar con el aire es peligroso a la vida cuando se
inhala, será la responsabilidad del usuario y/o su agente designado para
determinar si es letal. Si se determina que es letal, el usuario y/o su agente
designado [ver U-2 (a)] comunicará al diseñador y/o el fabricante. Será
responsabilidad del fabricante para cumplir con las disposiciones aplicables del
Código a [verUCI-2 yUCD-2] Figura 1-2 (UW-13 (g))
l. Lasjtmtas de diversas categorías [ver UW-3] será como t5
sigue:
I. A excepción de tubos y tuberías internas
soldadas a casquetes de intercambiadores de
Figura 1- 3 (UW-13.5)
T erminai de Junta de traslape fabricado para el servicio letal
c§iV ··Soldadura N• 1
/,.... SólclarJura N' 2
! ¡ 1--J.- 318pulg. (1 Omm .) m in.
calor, todas U\V-13 (g)
las juntas de la categoria A
estarán en el Tipo No. (1) de la
tabla de la UW-12
II. Todas las juntas
de las categorías B y C serán del
25
Tipo No (1) o No. (2) de Tabla UW-12.
III. Las juntas de la Categoría C para jtmtas a traslape en los extremos
serán los siguientes:
a) El extremo de la placa terminado deberá estar unido al
casquete adyacente con una junta de Tipo No.(l) o Tipo No.(2)
de la Tabla UW-12. El extremo de la placa terminado se puede
hacer de una forja o se puede mecanizar de material de placa
Ver UW-13 (g).
b) El extremo de la junta a traslape se fabrica de la
siguiente manera:
l. La soldadura se realiza en dos pasos como se muestra
en la Figura UW-13.5.
2. Antes de realizar la soldadura No. 2, y No. 1 es
examinado con tma radiografía completa la de
conformidad con UW-51, independientemente de su
tamaño. La soldadura y fusión entre la acumulación de
soldadura y el cuello son examinados por ultrasonidos
de acuerdo con el Apéndice Mandatorio 12.
3. La soldadura No 2 es examinado por una radiografía
completa de acuerdo con la UW -51.
e) El extremo de la junta tenninado puede ajustarse a los
requisitos dimensionales de ASME B16.9 o hacerse a un
tamaño no estándar, siempre que se cumplan todos los
requisitos de esta división.
26
IV. Todas las juntas de la categoría D estarán con soldaduras de
penetración total que se extienden a través de todo el espesor de la
pared del recipiente o de la pared de la boquilla.
2. El examen radiográfico de la costura soldada en tubos de intercambiador y
tuberías, a una especificación de material permitida por esta división, que son
soldadas a tope y sin la adición de metal de relleno se puede renunciar,
siempre que el h1bo o tubería está totalmente encerrado dentro de una cubierta
del recipiente a presión que cumple los requisitos de UW-2 (a).
3. Si sólo un lado de un intercambiador de calor contiene la sustancia letal, el
otro lado no tiene que ser construido a las nonnas de un recipiente en el
servicio letal si:
I. Si los tubos intercambiadores son sin costuras; o
II. Los tubos del intercambiador se ajustan a tma especificación de los
tubos permitidos por esta división, y son soldadas a tope sin adición de
metal de relleno, y recibir, en lugar de la radiografía completa todos
los siguientes ensayos y pruebas no destructivos:
a) hidrostático de acuerdo con la especificación aplicable;
b) prueba neumática bajo el agua, de acuerdo con las
especificaciones del material aplicable, o si no se especifica, de
conformidad con el SA-688;
e) examen no destructivo eléctrica o ultrasónica de
suficiente sensibilidad para detectar ranuras en cualquier
dirección en las superficies de calibración, de conformidad con
SA-557, Si o S3. Ninguna mejora de la eficiencia de jtmta
longitudinal se permite debido a las pruebas no destructivas
adicionales. 27
b) Cuando los recipientes a presión son operados bajo cierta temperatura designada
por la Parte UCS (ver UCS-68), o las pruebas de impacto del material o metal de
soldadura se requieren por parte UHA, las juntas de diversas categorías (ver UW-3)
será el siguiente;
l. Todas las juntas de la categoría A deberán ser Tipo No. (1) de la tabla
UW-12 excepto los de acero inoxidable austenítico de cromo-níquel Tipos
304, 304L, 316, 316L, 321, y 347, las cuales satisfacen los requisitos de
UHA-51 (t), las cuales pueden utilizar juntas Tipo No. (2).
II. Todas las juntas de la categoría B deberán ser Tipo No. (1) o No. (2) de la
tabla UW-12.
III. Todas las juntas de la categoría C serán soldaduras de penetración total
que se extienden a través de toda la sección en la junta.
IV. Todas las juntas de la categoría D tendrán soldaduras de penetración total
que se extienden a través de todo el espesor del casquete o boquilla del
recipiente a presión, excepto que las soldaduras de penetración parcial
pueden ser utilizados entre los materiales que figuran en la Tabla UHA-23
de la siguiente manera:
1. Para materiales mostrados en la UHA-5l(d)(1)(- a) y UHA-5l(d)
(2)(- a) a temperaturas mínimas de diseño de metal (MDMTs) de-
320°F ( -196°C) y más caliente;
n. Para los materiales mostrados en UHA-51 (d) (1) (- b) y UHA-51
(d) (2) (- b) a temperaturas mínimas de diseño de metal (MDMTs)
de -50°F ( -45°C) y más caliente;
e) Calderas de vapor no expuestos al fuego con presiones de diseño superior a 50 psi
(343KPa) deberán cumplir con todos los siguientes requisitos:
28
l. Todas las juntas de la Categoría A (ver UW-3) se hará de conformidad con el
tipo No. (1) de la tabla de la UW-12, y todas las juntas de la categoría B se
hará de acuerdo con el tipo No. (1) o No. (2) de la tabla UW-12.
2. Todas las juntas soldadas a tope deberán estar plenamente radiografiados
excepto bajo las disposiciones de UW-11 (a) (4) y con excepción de los tubos
ER W sin costura. Cuando se utiliza tubería ER W para el casquete de una
caldera de vapor sin fuego, su grosor no excederá de 112 pulgadas (13 mm), su
diámetro no superior a 24 pulgadas (DN 600), y la soldadura ER W deberá
completarse con alta frecuencia (HFI) de soldadura.
3. Cuando se fabrica de acero al carbono o de baja aleación, tales recipientes a
- presión deberán ser tratados térmicamente después de la soldadura.
4. Ver también U-1(g), UG-16(b), y UG-125(b).
d) Recipientes a presión o piezas de recipientes a presión sujetas a fuego directo [ver
U-1 (h)] se puede construir de acuerdo con todas las normas aplicables de esta
División y deberá cumplir con los siguientes requisitos:
l. Todas las juntas soldadas en la Categoría A (ver UW-3) se hará de
conformidad con el tipo No. (1) de la tabla de la UW-12, y todas las juntas
soldadas de la categoría B, cuando el espesor excede 5/8 pulgadas (16 1mn),
deberá estar de acuerdo con el tipo No. (1) o No. (2) de la tabla UW-12. No
hay juntas soldadas de Tipo No. (3) de la tabla UW-12 están pe1mitidos para
la Categoría A o B para j1mtas en cualquier espesor.
2. Cuando el espesor en las juntas soldadas excede 5/8 pulgadas (16 Imn) para el
Aceros al carbono (P-No. 1) y a todo los espesores de los aceros de baja
aleación (distintos de los aceros P-No. 1), es necesario un tratamiento térmico
posterior a la soldadura. Para las otras materiales y en cualquier espesor, los
29
requisitos para el tratamiento térmico posterior a la soldadura deberán estar en
conformidad con las subsecciones correspondientes de esta División. Ver
también U-1 (g), UG-16 (b), yUCS-56.
3. El usuario, su agente designado, o el fabricante del recipiente a pres10n
deberán poner a disposición del inspector los cálculos utilizados para
determinar la temperatura de diseño del recipiente a presión. Las
disposiciones de la UG-20 se aplicarán salvo que las partes sometidas a
presión en las zonas de los casquetes conjuntas distintas de los Tipos No. (1)
y (2) de la tabla de la UW-12, con sujeción a la radiación directa y 1 o los
productos de la combustión, estará diseñado para temperaturas no inferiores a
las temperaturas máximas de superficie de metal esperados en condiciones de
funcionamiento.
UW-3 CATEGORIA DE LAS JUNTAS SOLDADAS
b) El término "categoría", como se usa en el presente documento defme la
ubicación de una junta en un recipiente, pero no el tipo de junta. Las
"Categorías" establecidas por este párrafo son para su uso en otros lugares de
esta División en la especificación de requisitos especiales en cuanto a tipo de
juuta y el grado de inspección para ciertas juntas soldadas sometidas a
presión. Dado que estos requisitos especiales que se basan en el servicio,
material y espesor, no se aplican a cada juuta soldada, sólo aquellas juutas a
las que aplican requisitos especiales se incluyen en las categorías. Los
requisitos especiales se aplicarán a las juutas de tma categoría dada solamente
cuando específicamente lo indican. Las juutas se incluyen en cada categoría se
designan como las juutas de las categorías A, B, C, y D a continuación. La
Figura UW-3 ilustra ubicaciones típicas de juntas incluidas en cada categoría.
30
a) Categoría A. jmltas soldadas longitudinal y helicoidal dentro del casquete
principal, la comunicación entre cámaras, transiciones de cambios de
diámetro, o boquillas; cualquier unión soldada dentro de una esfera, dentro de
una cabeza formada o plana, o dentro de las placas laterales de un recipiente
de lados planos; juntas soldadas circunferenciales conectan cabezas
hemisféricas al casquete principal, a las transiciones en los diámetros de las
boquillas, o para comunicar las cámaras.
b) Categoría B. Las jtmtas soldadas circunferenciales dentro del casquete
principal, cámaras de comunicación, boquillas, o transiciones de diámetro
incluyendo juntas entre la transición y un cilindro, ya sea en el extremo
grande o pequeño; jtmtas soldadas circunferenciales que conectan cabezas
formadas distintas de las hemisférica al casquete principal, a las transiciones
de diámetro, a las boquillas, o para cámaras comunicantes. Las juntas
soldadas circtmferenciales son juntas a tope si el ángulo de vértice medio, a,
es igual o inferior a 30 grados y juntas angulares cuando a es mayor que 30
grados (véase la Figura UW-3).
e) Categoría C. Las juntas soldadas conectando bridas, embridado Van Stoue,
placas tubulares, o cabezas planas al casquete principal, cabezas formadas, a
las transiciones de diámetro, a las boquillas, o para comunicarse cámaras
ninguna jtmta de soldadura que conecta la placa de un lado al otro lado de
una placa recipiente de lados planos.
d) Categoría D. Las juntas soldadas conectando cámaras de comtmicación, o
boquillas a casquete principal, con esferas, con transición en diámetros, a
cabezas, o recipientes de lados planos, y juntas soldadas que conectan
boquillas a cámaras comunicantes (para boquillas del extremo menor de una
transición en diámetro, ver categoría B) 31
MATERIALES
UW -5 GENERAL
a) Piezas de presión. El material utilizado en la construcción de recipientes a
presión soldadas deberá cumplir con los requisitos para los materiales que
figuran en la UG-4 hasta la UG-15, y será comprobado de calidad soldable.
Calificación satisfactoria del procedimiento de soldadura dado en la Sección
IX se considera como prueba.
b) Piezas sin presión. Material utilizado para las piezas sin presión que se
sueldan al recipiente a presión deberá ser probada de calidad soldable como se
describe a continuación.
1) Para el material identificado de conformidad con UG-10, UG-11, UG-
15, o UG-93, calificación satisfactoria del procedimiento de soldadura
dado en la Sección IX se considera como prueba de calidad soldable.
2) Para los materiales no identificables de acuerdo con UG-10, UG-11,
UG-15, o UG-93, pero identificables en cuanto a análisis químicos
nominal y propiedades mecánicas, Número-S bajo la Sección IX, QW
1 QB-422, o una especificación de material no permitido en esta
División, calificación satisfactoria del procedimiento de soldadura en
la Sección IX, QW 1 QB-422 puede ser seguido para la soldadura de
procedimiento de calificación. El procedimiento de soldadura sólo
debe ser calificado de una vez para un análisis detenninado nominal
química y propiedades mecánicas o especificación de material no
permitido en esta División.
3) El material que no puede ser identificado puede demostrarse la calidad
soldable mediante la preparación de un cupón de prueba de jtmta a
tope de cada pieza de material no identificado para ser utilizado. Las 32
probetas guías de flexión hechos de la muestra de ensayo deberán
pasar las pruebas especificadas en QW-451 de la Sección IX.
e) Dos materiales de especificaciones diferentes pueden unirse mediante
soldadura siempre y cuando se reíman los requerimientos de la Sección IX,
QW-250.
d) Materiales unidos por los procesos de soldadura electro escoria y Electro gas
se limitarán a los aceros ferríticos y los siguientes aceros austeníticos que se
sueldan para producir m1a ferrita que contiene metal de soldadura: SA-240
Tipos 304, 304L, 316, y 316L; SA-182, F304, F304L, F316, y F316L, 316, y
316; SA-351; CF3, CF3A, CF3M, CF8Ay CF8M.
e) La soldadura de SA-841 por los procesos de soldadura electro escoria y
Electro gas están prohibidos.
f) Los materiales unidos por los procesos de soldar de inercia y de fricción de
accionamiento continuo se limitarán a los materiales con números P asignados
en la Sección IX y no incluirán acero muy usado.
UW-6 DIRECTRICES NO MANDATORIO PARA LAS SELECCIONES DE
MATERIAL DE SOLDADURA
El fabricante es responsable de la selección de los consmnibles de soldadura y
procesos de soldadura. Estas pautas no obligatorias para la selección de materiales
de soldadura están destinadas a lograr un rendimiento adecuado en el recipiente
para las condiciones de serVicio previstas, pero pueden no ser apropiados para
todas las condiciones en ausencia de razones técnicas específicas que hacen lo
contrario. El usuario o su representante designado deben informar al fabricante
cuando es necesaria una selección de metal de aportación específica para lograr
33
un rendimiento satisfactorio del recipiente para las condiciones de servicio
previstas.
a) La resistencia a la tracción de la soldadura debe ser igual o superior a la de los
metales básicos a unir. Cuando los metales base de diferentes resistencias se
van a unir por soldadura, la resistencia a la tracción del metal de soldadura
debe ser igual o superior a la del más débil de los dos metales base.
b) Cuando consideraciones tales como la resistencia a la corrosión, dureza,
resistencia a la fatiga, requieren la selección de consumibles de soldadura o
procesos que producen juntas de soldadura de una fuerza menor que
cualquiera de los metales básicos, la resistencia de la tmión resultante debe ser
revisado y el diseño ajustado según corresponda a la las condiciones de
servicio previstas.
e) Al soldar materiales de composición similar, la composición nominal del
metal de soldadura debe ser análoga a la composición nominal del metal base,
excepto cuando fluencia o comportamiento de la corrosión es una
consideración primordial.
d) Al soldar materiales de diferente composición nominal, la composición
nominal del metal de soldadura debe ser análoga a uno de los metales básicos,
o ser de una composición alternativa aceptable.
e) Al unirse a los metales básicos no ferrosos, las selecciones de metal de relleno
deben seguir las recomendaciones del fabricante del metal no ferroso o
asociaciones industriales aplicables.
34
DISEÑO
UW-8 GENERAL
Las reglas en los siguientes párrafos se aplica específicamente al diseño de
recipientes a presión y las partes de dichos recipientes, que son fabricados por
soldadura y pueden ser usados en forma conjunta, con los requerimientos generales
para el diseño en la Subsección A, y con los requerimientos específicos para diseño
en la Subsección C que pertenezca a la clase de material usado.
UW-9 DISEÑO DE JUNTAS SOLDADAS
a) Tipos permisibles. Los tipos de juntas soldadas pennitidas en los procesos de
soldadura de arco y gas se enumeran en la Tabla UW-12, junto con el espesor
de la placa limitante permitido para cada tipo. Las jtmtas tipo tope sólo se
penniten los métodos de soldadura de presión [ver UW-27 (b)]
b) Las ranuras de ia soldadura. Las dimensiones y forma de los bordes a tmir
Figura 1 ~ 4 (UWm9)
Soldadura a tope de placas de espesor desigual
(11)
f•,3v. donde.l es la longitud requerida de coníeidacf e y es la desviac:ión C!lltro las superficies adyacentes de las secciones colindantes
Nota: La longitud requerida de conicidad J.. puede incluir la anchura de la soldadura e@>
En todos los casos ~deberá tener no menos de 3y
<t. 1
1
1
11 1
~
(b)
Conicidad ya sea hacia dentro o hacia afuera
deberán ser tales como para permitir la fusión completa y la penetración 35
conjunta completa. Calificación del procedimiento de soldadura., como se
requiere en la UW-28, es aceptable como prueba de que la ranura de
soldadura es satisfactorio.
e) Transiciones cónicas. Una transición cónica que tiene una longitud no inferior
a tres veces el desplazamiento entre las superficies adyacentes de las
secciones de tope, como se muestra en la Figura UW-9, se facilitará en las
juntas entre las secciones que difieren en espesor por más de un cuarto del
espesor de la sección más delgada, o por más de 1/8 pulgadas (3 mm), lo que
sea menor. La transición puede estar formada por cualquier proceso que
proporcionará una conicidad uniforme. Cuando la transición se forma
mediante la eliminación de material de la sección más gruesa, el espesor
mínimo de sección después de que se retira el material, no debe ser menor que
la requerida por UG-23 (e). Cuando la transición se forma añadiendo metal de
soldadura adicional más allá de lo que sería el borde de la soldadura, la
acumulación de metal de soldadura adicional estará sujeta a los requisitos de
la UW-42. La soldadura a tope puede estar parcialmente o totalmente en la
sección cónica o adyacente a la misma. Este párrafo también se aplica cuando
existe tma reducción en el grosor dentro de una cubierta o carcasa cilíndrica
supuesto esférica y a un estrechamiento en una jtmta de Categoría A dentro de
una tapa formada. Disposiciones para conos en las juntas circunferenciales,
soldadas a tope que conectan tapas formadas a principales casquetes están
contenidas en la UW-13.
d) Excepto cuando las juntas longitudinales son radiografiadas 4 pulgadas (1 00
mm) en cada lado de cada intersección circunferencial soldada, los recipientes
formados por dos o más cursos tendrán los centros de las juntas longitudinales
36
soldadas de cursos adyacentes escalonada o separados por lma distancia de al
menos cinco veces el espesor de la placa más gruesa.
e) Las juntas a traslape. Para juntas traslapadas, la superposición de superficie no
será inferior a cuatro veces el espesor de la placa interior salvo disposición en
contrario de las tapas en la UW -13.
f) Las juntas soldadas Sujeto a esfuerzos de :flexión. Excepto donde los detalles
específicos están permitidos en otros párrafos, se añadirán cuando sea
necesario las soldaduras de filete para reducir la concentración de esfuerzos.
Juntas de esquina, con soldaduras de filete solamente, no se utilizarán a menos
que las placas que forman la esquina están debidamente soportados
independientemente de tales soldaduras. (ver UW -18)
g) Tamaños mmimos de soldadura. Dimensionamiento de filete y soldaduras de
penetración parcial deberá tener en cuenta las condiciones de carga en la UG-
22, pero no podrá ser inferior a los tamaños mínimos especificados en otra
parte de esta División.
UW-10 TRATAMIENTO TERMICO POSTSOLDADURA
Recipientes a presión y partes del recipiente de presión se trata ténnicamente después
de la soldadura como se prescribe en la UW-40 cuando se requiere tratamiento
térmico posterior a la soldadura en la parte aplicable de la Subsección C.
UW-11 EXAMEN RADIOGRAFICO Y ULTRASONICO
a) Radiografía completa. Las siguientes juntas soldadas deberán ser examinados
radio gráficamente por su longitud total en la forma prescrita en la UW -51:
1) Todas las soldaduras a tope en el casquete y las tapas del recipiente
utilizado para contener sustancias letales [seeUW-2 (a)]
37
2) Todas las soldaduras a tope en el casquete y las tapas de los recipientes
a presión donde el espesor nominal (ver (g) a continuación) en la junta
soldada superior a 1 1/2 pulgadas (38 mm), o excede los espesores
inferiores prescrito con en UCS-57, UNF-57 , UHA-33, UCL-35, o
UCL-36 para los materiales cubiertos en el mismo, o como de otra
manera en prescrito con UHT-57, ULW-51, ULW-52 (d), ULW-54, o
ULT-57;
3) Todas las soldaduras a tope en el casquete y las tapas de las calderas
de vapor sin fuego que tienen presiones de diseño
1. Excediendo 50 psi (350 K.Pa) [ver UW-2(c)]
n. No Excediendo 50 psi (350 KPa) [ver UW-2(c)] pero con
espesor nominal en la junta soldada excediendo el espesor
especificado en (2) arriba.
4) Todas las soldaduras a tope en las boquillas, cámaras de
comunicación, etc., con el espesor nominal de la junta soldada que
excede el espesor en (2) por encima o unida al casquete o tapa del
recipiente a presión bajo (1), (2) o (3 ) anterior que se requieren para
ser totalmente radiografiado; Sin embargo, con excepción de lo
requerido por UHT-57 (a), categorías B y C soldaduras a tope en las
boquillas y cámaras de comunicación que ni exceden NPS 1 O (DN
250) ni 1 118 pulgadas (29 mm) de espesor de pared no requieren
ningún examen radiográfico ;
5) Todas las categorías A y D con soldaduras a tope en el casquete y las
tapas de los recipientes donde el diseño de la junta o parte se basa en
una eficiencia conjunta permitida por la UW-12 (a), en cuyo caso:
38
1. Todas las soldaduras de Categoría A y B que unen el casquete
y las tapas de los recipientes deberán ser del tipo No. (1) o
Tipo No. (2) de la tabla de la UW-12;
u. Las soldaduras de Categoría B y C a tope [pero sin incluir los
de boquillas y la cámaras de comunicación excepto que sea
requerida en (4) anterior] las cuales hacen intersección con las
soldaduras a tope de categoría A en secciones o tapas de
recipientes o conectan secciones o tapas de recipientes sin
costura deberán como mínimo reunir los requerimientos de
acuerdo con UW-52. Las radiografías por puntos requeridos
por este párrafo no podrán ser utilizados para satisfacer las
normas de radiografía por puntos como se aplica a cualquier
otro incremento de soldadura.
6) Todas las soldaduras a tope unidas por soldadura electro gas con
cualquier paso único mayor de 1 112 pulgadas (38 mm) y todas las
soldaduras a tope unidas por soldadura electro escmia;
7) El examen ultrasónico de acuerdo con la UW-53 puede ser sustituido
por la radiografia de la costura final de cierre de un recipiente a
presión si la construcción recipiente a presión no permite radiografías
interpretables de conformidad con los requisitos del Código. La falta
de equipo radiográfico adecuado no será justificación para dicha
sustitución.
8) Exenciones del examen radiográfico para ciertas soldaduras en
boquillas y cámaras comunicantes tal como se describe en (2), (4) y
( 5) anteriores tienen prioridad sobre los requisitos radiográficos de la
subsección C de esta División. 39
b) Radiografía de Puntos. Excepto como se requiere en (a) (5) (ii) precedente, las
juntas soldadas a tope realizadas de acuerdo con el tipo No. (1) o (2) de la
tabla de la UW-12 que no requieran ser totalmente radiografiados por (a)
anterior, pueden ser examinados por la radiografía de puntos. La Radiografia
de puntos deberá estar de acuerdo con la UW-52. Si se especifica la
radiografía por puntos para todo el recipiente, el examen radiográfico no se
requiere de las soldaduras a tope categoría By C en las boquillas y la cámaras
de comunicación que ni excedan del tamaño de NPS 10 (DN 250) ni del
espesor de pared de 1 1/8 pulgadas (29 mm)
e) Sin radiografía. Excepto como se requiere en (a) anterior, no se requiere el
examen radiográfico de las uniones soldadas cuando el recipiente o parte del
recipiente está diseñado solamente para la presión externa, o cuando el diseño
de la junta cumple con UW-12 (e).
d) Las soldaduras de electro gas en materiales ferri ticos con cualquier paso
sencillo mayor que 1 lh pulg.(38mm) Y las soldaduras de electro escoria en
materiales ferriticos se probaran ultrasónicamente en su longitud total de
acuerdo con los requerimientos del Apéndice Mandatorio 12. Esta prueba
ultrasónica se hará en seguida del tratamiento de refmación de grano
(austenizacion) o del tratamiento térmico.
e) Además de los requisitos establecidos en (a) y (b) vistos anteriormente, todas
las soldaduras realizadas por el proceso de haz de electrones se examinaron
por ultrasonidos en toda su longitud de acuerdo con los requisitos del
Apéndice Mandatorio 12
f) Cuando se requiere la radiografía para una junta soldada de acuerdo con (a) y
(b) visto anteriormente, y la soldadura se realiza por la inercia y la fricción
continúa unidad de procesos de soldadura, las uniones soldadas por 40
ultrasonidos también deberá ser examinados en toda su longitud de acuerdo
con Apéndice Mandatorio 12.
g) Para el examen radiográfico y ultrasónico de soldaduras a tope, la definición
de espesor nominal de la junta soldada en consideración será el espesor
nominal de la más delgada de las dos partes unidas. Espesor nominal se define
en3-2
UW-12 EFICIENCIA DE LAS JUNTAS
h) Tabla UW-12 da las eficiencias de las juntas E para ser utilizados en las
ecuaciones de esta División para juntas completa por un proceso de soldadura
de arco o de gas. A excepción de lo requerido por la UW-11 (a) (5), tma
Figura 1-5 (UW~13.1(a)) Adherencia de Tapas a Casquetes
!4-·J>\- Para tapa elipsoidal - minimo 2rr1 L
. t ¡' _¡ pe'ro no menor que 1¡2 ín. 03 mmi mea angente ----·r··---¡ ·
i-<~"·S»t- Para otras tapas -·¡' .
11 minimo 2t,., + 1tz in. 03 mml
!»{ l •. rs --· 1
;·"'\W-·· mm1mo 1.3r5 ! .¡ .• • -~1!L ~-. V ~ ! 1 ·~.. l :-- "'":\' ---¡~r··-~ ...... ,'1- /J
.... ~ . ' "' t ! .'//.z z/, ~
L ! 1 \~~ l .. ' -··-·e--r mlOinlO 3r4 + t¡2 m. 113 mml
pero no menor que 1 in. i25 mm) Soldadura de traslape con filete simple
eficiencia de la junta depende sólo del tipo de la junta y del grado de examen
de la junta y no depende del grado de examen de cualquier otra junta. El
usuario o su agente designado [ver U-2 (a)] establecerá el tipo de junta y el
grado de examen cuando las reglas de esta División no exigen requisitos
específicos. Reglas para determinar la aplicabilidad de las eficiencias se
41
encuentran en los diversos párrafos que cubren ecuaciones de diseño [por
ejemplo, ver UG-24 (a) y UG-27]. Para mayor orientación, véase el apéndice
no mandatorio L.
a) Un valor de E no será mayor a la que figura en la columna (a) de la tabla UW-
12, se !Figura 1-7 (UW~13.1 {b))
Adherencia de Tapas a Casquetes
k~-~- Para tapa eHpsoidal - mínimo 2tt;
utilizarán en los
cálculos de diseño
para turiones a tope
totalmente
radiografiado [ver
UW-11 (a)],
excepto que cuando
los requisitos de la
UW-11 (a) (5) no
1 . 1 but not IE}SS than t¡2 in. (13 mm) Linea tangente --·-t----·Pj . ¡...-+ Para otras tapas -
se cumplen, un
valor de E no será
superior a la que
¡ 1 n~i~imo 2.t¡¡ + 1¡2 in. (13 mml
t --""'"¡ ¡-4~- mtmmo ts S ' . ¡ l .~ "" ·- ... L. -· j· ··i ~· "'• v ,.r· 1 • - ''""·~. r,
~;;;~ UW·13.1(b) ¡ ¡ '.. . l
-·!!>i ¡4-~· mmrmo ts ~ ¡ ! . .
!<.t··-----,.,..¡.. mrnrmo 4t5 or 4t;1
el que sea menor Soldadura de· traslape con doble filete
Figura i- 6 (UW-13.1(c))
Soldadura a traslape con filete simple
con soldadura de tapón
42
figura en la columna (b) de la tabla UW~l2.
b) Un valor de E no será superior a la que figura en la columna (b) de la tabla
UW~12, se utiliza en los cálculos de diseño para el punto radiografiado de
juntas soldadas a tope [ver UW ~ 11 (b]
e) Un valor de E no será superior a la que figura en la columna (e) de la tabla
UW -12 se utiliza en los cálculos de diseño para uniones soldadas que no son
completamente radiografiados ni radiografiados por puntos [ver UW-11 (e)].
d) Secciones de recipientes sin costma o tapas se considerarán equivalentes a las
piezas soldadas de la misma geometría en la que todas las soldaduras de la
categoría A son Tipo No l. Para los cálculos que implican esfuerzo
circunferencial en secciones de recipientes sin costura o de espesor de tapas
sin costura, E= 1,0 cuando los requerimientos de la radiografía por puntos de
UW-11 (a) (5) (ii) se cumplen. E = 0,85 cuando los requerimientos de la
radiografia por puntos de UW-11 (a) (5) (ii) no se cumplen, o cuando las
Figura 1-8 (UW-13(d))
Adherencia de Tapas a Casquetes
Linea tangente
mínimo 3ttt pero no es necesario excede 1112 in. (38 mm}
~ mínimo t5
r·-- 1
l_---"-!<~~~~+"~~~-·--___]_
t
mínimo 2r5
Soldadura de traslape con mete simple
43
soldaduras de categoría A o B que conectan secciones de recipientes sm
costura o tapas son de tipo N o 3, 4, 5, o 6 de la Tabla UW-12.
e) Los Tubos o tubería soldada serán tratados de la misma manera que los de sin
costura, pero con el esfuerzo de tracción admisible tomado de las tablas de
tensión de los valores de los productos soldadas, y los requisitos de ( d)
aplicarlos.
f) Un valor de E no mayor que 0,80 se puede utilizar en las ecuaciones de esta
división para juntas completados por cualquiera de los procesos de soldadura
por presión dada en UW-27 (a) (2), a excepción de la soldadura por
resistencia eléctrica, siempre que el proceso de soldadura utilizado sea
permitida por las normas en las partes aplicables de la subsección C para el
material que está
siendo soldada. La
calidad de este tipo
de soldaduras
utilizado en
recipientes o partes
de los recipientes se
demostró como
sigue: las probetas de
ensayo deben ser
representativos de la
soldadura de
producción en cada
Figura 1~ 9 (UW~13(e))
Adharencia de Tapas a Casquetes Si se usa soldadura a tope y soldadura a filete sera diseñada para tomar una fuerza cortante 1112 veces la presion
~ diferencial que pueda existir ~ no necesita exceder 1 in. (25 mm!
punto de tang~ncia r·----L··-·-r .. -··-.. 2tf¡ mínimo \ , ... __ .L...,. l-4·-~--... ¡ ' . 1 1 \1 j- 1/2 in; í13 mm} mínimo
¡--, // 0 f ' fi ~ L~-~-M· ~~~~ _t ~ . ~ ~ -¡-···t....,;;¡,.~.::.-1.-.:.p..~~ ----r t soldadura ( /.·1 ¡ f f
a tope '71..,1, 4··' t 15 deo_ 20 deg J sello o filete de soldadura
! ver UW·13(cH2ll
Nota general: rs1 and ts2 puede ser diferente
Tapa intermedia
44
recipiente. Ellos pueden ser hechos de la 1msma envolvente o de una
prolongación de la envolvente que incluya la junta longitudinal, o en el caso
de recipientes que no incluyen una junta longitudinal, a partir de una placa de
prueba del mismo material y espesor que el recipiente y soldada de acuerdo
Figura 1- 1 O (UW-13(f-1)(f-2)(g)(h))
UW-13(f·1),(f·2),(g),y(h) Adherencia de Tapas a Casauetes
~ b ~t: ·.; 7~~~(t~
tH'-t th/ r,.(
"~ 1) {f-21 (g} (hl
Nota General: Los bocetos (f·1), (f~2), (g}, y (h) no son permitidos
con el mismo procedimiento. Una prueba de tensión de sección reducida y dos
pruebas de flexión lateral se harán de acuerdo con, y reunirán los
requerimientos de QW-150 y de QW-160 de la sección IX
UW-13 DETALLES DE FIJACION
a).-Definiciones Figura 1- 11 (UW-13(i))
Adhe~encla de Tapas a Casquetes 21~;t t ll)ax1mo Notas:
bisel opciOnal .... 1t 1linimo (1) Veruw-13lbl!4i para la fimitación cuando el ver nota (1) ~" t
1-L ... '¡ ver. nota (1} cordón de soldadura es depositado ,. ,r\ desde el interior · · .,. -.. <. t, ' j ¡ ··..., · · .. , (2) Para juntas conectando tapas hemisféricas
__ .;, ', \. i r/ /Í,._, a casquetes. lo siguiente puede aplicarse: ·,·;y;_-- /// // tul t or t1 = ~~~~ ío. (lO mrn) maximo
' '..: ' '- ¡ (hi máxima <tiferenda en espesores f ¡ i \., , entre r or r1 = '3r:;z In. (2.S mm};
l.q-r~--r .. ! \ ~~::~~:~ra aguda ccJ ~~~;~~~d~:~~g~~~~~é~~!~~ Según se desee ae aesptazamiento= t1 casquetes debe ser notado en la
l 1l2t mínimo ~ la parte "Observaciones' de la ~ Forma de reporte de datos
t <~rt 1 - s.le máximo ver nota (2)
45
Soldadura a top4) con el borde dft una placa de desplazam!onto
Figura 1- 12 (UW-13ü)(k))
Adherencia de Tapas a Casquetes
·r-·-l: ?: 3y :
_j __ ht-·.' Y--.,. t~
..... t¡..,., Mo• :';. lf~ Ir - r· \ l ~ /1. 1'1'
1 la longitud de conicidad requerida IJ -·-• f -- ts puede induir la anchura de la soldadura t
' 1 --~ ··-·:¡;". ~ .. ~·~~:· En todos los casos. Ja longitud proyectada de ta forma cónica t no deberá ser inferior a 3y. La linea central de la placa del casquete puede estar en cualquier lado de la linea central de la placa de la tapa
Figura 1- 13 (UW-13.1 (1) (m))
En todos los casos !no debe ser maoor que3ycunndot11 exced1!a t§.la longitud núnlmade la falda no debe exceder a 1 V. pulgadas (38mm) exce¡¡to cuando sea necesario para proporcionar longitud requerida de fotma cónica.
Cuando~ es igual o menor que 1.25 t. la longitud de la falda será suficieme para cua!quiel' fctma cónica requ«ida.
La loogitud cónica requerida 1. incluye el ancho de la wldadura. La linea de centros de la placa del casquete puro o
ser a ambos lado$ de la línea de centros de la placa de la tapo. th = espesor nominal de la tapa "tv
tp = distancia mínima de la superficie exterior del borde de la tapa plana al
borde de preparación de la soldadura medido como se muestra en la Figura
Figura 1- 15(Apéndice 1~6)
Cubiertas cóm:avas con Bridas empernado Borde de soldadura ____ Tapa hemisférica ~ara taoas v faldas de l"--Tapa hemisférica no podrán coinddir ¡' , diferen!es esoesores ver con el nudillo \. /" .• Tapa toriconica Frg. u~-J3· 1 para ,;> -Tapa tori"onica \ , );-Y i>-.J reouenl"!'lr~tos de /l · ~ "
Para tao as v faldas de 1 • ··...,, '/ ,/,:l,. trans1eton. / _,¿;; diferentes espesores ved //"',.(/ e:::"'" Tapa . No me~or \ r...,ft IÍ' r::.::- Tapa .
Fig. lJIN-13_1 para \ /! ~~::::;:::_:;::~-- .. ·1 tonesfe~ca q~e ?t 1 en \ //'":4.::.:::::::::::.'"··! tor1~sfenca requerimientos de \ rV:;:--.,.... o eüps01dal nrngun caso \ ¡,>;.~-:-"· o elipsoidal
transición \ ¡f?:..,J Radio menor que \V ,~,.,e Radio · ',_ ~y'('•,( nudillo ~in (13mm) Vt'·./ nudiUo
{e)
: T ¡·T Y-~[~-;:;~~--···-nñea tangenTe~ . 1 _>·;~J~-¡ r~--~ -·-·-¡_T;-;·t;~ge;;te : 1 ; {
1 V @--6 i ¡ P¡ ¡ ..... Falda -~· t.¡.'"\ • ' .. l 1 l . '!é¡"!.l' : .... ,1. ¡-L, j
Brida, ---Empaquetadura /· ~--Empaquetadura Brida
Tipo 8ri:fa Suelta ilpo Brida IntcgNd
Figura 1- 14 (UW-13.2(c)(d))
Adherencia de las partes a presión a las placas planas para formar una junta de esquina
~13.2(c)y(d
a+b nomenor que 2ts a no menor que ts. v tp no inferior a !a más pequeña de ts o · 1¡4 in. (6 mm}
(d}
a+b nomenor que 2ls a no menor que ts- y tp no inferior a la más pequeña de ts o 1¡4 in. (6 mm) 47
UW-13.2(a),(b),(c), y (d)
ts = espesor nominal del casquete
b).-Vea abajo:
Elipsoidal, toriesférica, y otros tipos de tapas fonnadas se adjtmtarán al casquete con
una soldadura a tope, como es ilustrada en la figura aplicable UW-13.1 bocetos (a),
(b), (e), (d), y (i). La construcción mostrada en el boceto (e) también puede ser
utilizado para tapas finales cuando el espesor de la sección del casquete del recipiente
no exceda 5/8 pulgadas (16 mm) [véase también (e) a continuación]. Limitaciones
relativas al uso de estos adherentes serán los que figuran en los bocetos y notas
relacionadas en la Tabla UW-12. Figura UW-13.1 bocetos (f), (g) y (h) son ejemplos
(a)
Figura 1- 16 (UW-i3.2(a)(b))
Adherencia de las partes a presión a fas placas planas para formar una junta de esquina
r\.,no menor que ts
/)
a +b no menor que 2ts
.......,""""_ tw no m enór que t5,
Y tp no inferior a la más pequeña de tso 1¡4 in. (6 mm)
48
de métodos de unión que no son permisibles.
1) Las tapas formadas, cóncavas o convexas respecto a la presión,
deberán tener una longitud de la falda no menos de la que se muestra
en la Figura UW-13.1, utilizando el esquema aplicable. Las tapas que
se instalan en el interior o sobre un envolvente deberán tener un ajuste
a martillo antes de la soldadura.
2) Una transición cónica que tiene una longitud no inferior a tres veces el
Figura 1- 17 (UW~i3.2 (e-1)(e-2))
Adherencia de las partes a presión a las placas planas para fonnar una junta de esquina
Tira de apoyo puede ser utilizado
(e·1)
~ ~"< A
...:$-b t
Ce·2)
a t, b no menor que 2t5
a no menor que ts
desplazamiento entre las superficies adyacentes de las secciones
contiguas como se muestra en la Figura UW-13.1 bocetos (j) y (k), se
facilitará en las juntas entre las tapas formadas y el casquete que
difieren en espesor por más de un cuarto del espesor de la sección más
delgada o más de 1/8 pulgadas (3 mm), lo que sea menor. Cuando se
requiere una conicidad en cualquier tapa formada más gruesa que el
49
casquete y destinado a soldadura a tope de fijación (Figura UW-13.1
bocetos (1) y (m), la falda debe ser lo suficientemente largo para que la
longitud requerida de fonna cónica no se extiende más allá de la línea
tangente. Cuando la transición se forma mediante la eliminación de
material de la sección más gruesa, el espesor mínimo de dicha sección,
después que se retira el material, será no menor que la requerida por
UG-23 (e). Cuando la transición está formado añadiendo metal de
soldadura adicional más allá de lo que sería el borde de la soldadura,
como la acumulación de metal de soldadura adicional estará sujeta a
los requisitos de la UW-42. la desalineación entre la línea central del
casquete y la tapa no deberá ser superior a la mitad de la diferencia
entre los espesores actuales del casquete y al tapa, como esta ilustrada
en la Figura UW-13.1 bocetos (j), (k), (1), y (m).
Figura 1- 18 (UW-13.2 (f)(g)) El
Adherencia de las partes a presión a las placas planas para formar una junta de esquina
~
a +b no menor ~ue- 2t5, b =O es permisible
r
(g)
a1 + a2 "" a
a +b no menor que 2t5 (b = 0)
a1 no menor que 0.5B2, no mayor que 2a2
casquete y las tapas se pueden unir mediante una soldadura a tope con una plancha
desplazada como se muestra en la Figura UW-13.1 boceto (i). El cordón de soldadura
puede ser depositado en el interior del recipiente sólo cuando la soldadura es
accesible para la inspección después de que se completó el recipiente. La separación
será liso y simétrico y no se va a mecanizar o reducir de otra manera el espesor.
Habrá un ajuste forzado uniforme con la sección de acoplamiento en la raíz de la
soldadura. En caso de que el desplazamiento contenga una junta longitudinal, se
aplicará lo siguiente
1. La soldadura longitudinal dentro de la zona de desplazamiento
se molió y nivelo sustancialmente con el metal base antes de la
operación de compensación.
Figura1- 19 (UW~13.2 (h)(i)ü)(k)(l))
Adherencia de ras partes a presión a las placas planas para formar una junta de esquina
(k) (l)
3 - 81. ¡)l Jl:¡ nomenor. que O.So2 no maycr que 2'·'1
t, l.l'S d~;tf!nldO en UG-34{b} Pl3.cn de tubos típleo con brida ~tOtnlllado --·-------------/.,.;'
n. La soldadura longitudinal desde el borde de la placa a través
del desplazamiento deberá ser examinado por el método de
51
partículas magnéticas después de la operación de
desplazamiento. Grietas y fisuras son inaceptables y deben ser
reparados o retirados.
111. Como una alternativa aceptable para el examen de partículas
magnéticas o cuando los métodos de partículas magnéticas no
son factibles debido al carácter no magnético del depósito de
soldadura, se utilizará un método de líquidos penetrantes. Las
grietas y fisuras son inaceptables y deben ser reparados o
retirados.
5) las bridas atornilladas no soldadas a tope se adjuntará a las tapas
formadas como esta ilustrada en la Figura 1-6
Figura 1m 20 (UW-13.2 (m)(n)(o)(p)(q))
{O) (p) (Q) 'U picas juntas de esquina no permitida
1) Las tapas intermedias, sin límite en el espesor, del tipo mostrado en la
F~gura UW -13.1 boceto (e) se pueden utilizar para todos los tipos de
52
recipientes, siempre que el diámetro exterior de la falda de la cabeza es
un ajuste estrecho dentro de los extremos que se traslapan la longitud
adyacente de cilindro.
2) La soldadura a tope y soldadura de filete deberán estar diseñados para
resistir corte basado en 1 112 veces la presión diferencial máxima que
puede existir. El valor de esfuerzo permisible para la soldadura a tope
será del 70% del valor de esfuerzo para el material del recipiente y la
del filete de 55%. El área de la soldadura a tope en cortante es el ancho
de la raíz de soldadura por la longitud de la soldadura. El área de la
soldadura de filete es la mínima dimensión de la sección del filete por
la longitud de la soldadura. La soldadura de filete se puede omitir si la
construcción impide el acceso a realizar la soldadura, y el recipiente
está en servicio no corrosivo.
d).- Los requisitos para la fijación de las tapas planas sin tirantes soldadas al casquete
se dan en la UG-34 y en (e) y (f) a continuación.
e).- Cuando el casquete, tapas y otras partes de presión están soldados a una placa de
forjado o laminado para formar una junta de esquina, como en la figura de la UW-
13.2, la junta deberá cumplir con los siguientes requisitos [véase también UG-93 (d)
(3]
1) En la sección transversal a través de la unión soldada, la línea de fusión entre
el metal de soldadura y la placa de forjado o laminado que se adjunta se
proyecta en planos tanto paralelo y perpendiculares a la superficie de la placa
que está fijado, con el fin de determinar las dimensiones a y b,
respectivamente (véase la Figura UW-13.2)
53
2) Para los anillos del reborde de conexiones con bridas atornilladas, la suma de
a y b no podrá ser inferior a tres veces el espesor nominal de la pared de la
parte de la presión a tope.
3) Para otros componentes, la suma a y b deberán tener no menos de dos veces el
espesor nominal de la pared de la parte de la presión a tope. Ejemplos de tales
componentes son cabezas planas, láminas de tubos con o sin una proyección
que tiene agujeros para una conexión atornillada, y las placas laterales de un
recipiente rectangular.
4) Otras dimensiones de la junta deben estar de acuerdo con los detalles, como se
muestra en la Figura UW-13.2
5) Detalle de las juntas que tienen una dimensión a través de la jm1ta menor que
el espesor del casquete, de la tapa u otra parte de presión, o que proporcionar
una unión excéntrica a la misma, no son permisibles. Véase la Figura UW-
13.2 bocetos (o), (p) y (q).
f).- Cuando se utiliza, el eje de una cabeza de placa tubular o plano tendrá unas
dimensiones mínimas de acuerdo con la figura de la UW -13 .3 y deberá cumplir con
los siguientes requisitos:
1) Cuando el cubo se forja íntegramente con la placa de tubos o la tapa plana, o
está mecanizado a partir de una pieza forjada, el cubo tendrá la resistencia
mínima a la tracción y el alargamiento especificado para el material, medida
en la dirección paralela al eje del recipiente. Prueba de ello se acreditará
mediante una muestra de ensayo de tracción (sub-tamaño si es necesario)
tomadas en este sentido y tan cerca del cubo como sea posible.
2) Cuando el cubo se mecaniza de la placa, se cumple el requisito del Apéndice
Obligatorio 20.
54
B2.-REQU:lERIMIENTOS .PARA RECIPIENTES A PRE§ION CONSTRUIDOS
POR FORJADO (PARTE UF)
GENERAL
UF-1 ALCANCE
Las normas de la Parte UF son aplicables a los recipientes de presión forjadas sin
juntas longitudinales, incluyendo sus partes componentes que se fabrican de aceros al
carbono y de baja aleación o aceros de alta aleación dentro de las limitaciones de la
Parte UHA. Estas normas se utilizan en combinación con los requisitos aplicables en
la Subsección A, y con los requisitos específicos en Subsección C, que pertenecen a
las clases respectivas de todos los materiales utilizados.
MATERIALES
UF-5 GENERAL
a) Los materiales utilizados en la construcción de recipientes a presión forjadas
deberán cumplir los requisitos para los materiales que figuran en la UG-4
hasta la UG-14, con excepción de lo específicamente limitado o extendido en
(b) y (e) dado a continuación, y en UF-6.
b) El análisis térmico de piezas forjadas para ser fabricado por soldadura no
deberá exceder 0,35% de carbono. Sin embargo, cuando la soldadura
involucra únicamente los dispositivos sin presión menores está limitado por
UF-32, soldadura de sellado de las conexiones roscadas según lo permitido en
UF-43, o reparaciones está limitado por UF-37, el contenido de carbono no
será superior a 0,50% en el análisis térmico. Cuando por análisis de calor el
análisis de carbono supera el 0,50% no se permite ninguna soldadura.
e) Esta parte contiene los requisitos especiales aplicables a los materiales SA-
372 sometidos a un tratamiento térmico templado y enfriamiento del líquido.
55
Estos requisitos especiales no se aplican a los materiales austeníticos o
materiales que no excedan 96Ksi (655 MPa), que especifican la resistencia
mínima a la tracción. Los materiales SA-372 pueden ser sometidos a un
enfriamiento acelerado o pueden ser enfriados y templados para alcanzar sus
propiedades mínimas especificadas siempre:
1) Después del tratamiento térmico, la inspección de defectos
perjudiciales se realizará de acuerdo con UF-31 (b)(l)(a)
2) La Resistencia a la tracción no deberá ser superior a 20.000 psi
(140:MPa) por encima de su resistencia a la tracción mínima
especificada.
d) Para los recipientes de presión construidos con material SA-372 Grado J,
Clase 11 O o Grado L, pruebas de impacto transversales se efectuarán a la
temperatura mínima permisible de conformidad con la Parte UHT de esta
División, excepto en ningún caso, la mejor temperatura debe ser superior a -
20°F (-29°C). Se requiere la certificación. Un examen de ultrasonido se hará
de conformidad con UF-55.
UF-6 FORJADO
Todos los materiales sujetos a esfuerzos debido a la presión deben cumplir con una de
las especificaciones que figuran en la Sección 11 y limitados a los enumerados en las
Tablas UCS-23 y UHA-23 para piezas forjadas o placas y tubos sin costura y tuberías
cuando dicho material sea procesado es además procesado por una operación de
forjado.
56
UF-7 ROLLOS DE ACERO FORJADO UTILIZADOS PARA MAQUINARIA DE
PAPEL CORRUGADO
Materiales y reglas de constmcción que se aplicarán en la fabricación de rodillos de
presión y acero forjado corrugados usados en maquinaria para la producción de papel
com1gado están cubiertos en el SA-649 en la Sección II, Parte A
DISEÑO
UF-12 GENERAL
Las reglas en los párrafos siguientes se aplican específicamente a los recipientes a
presión o las principales partes del recipiente que se fmjan a partir de lingotes,
planchas, tochos, placa, tubo o tuberías, y se utilizarán para complementar los
requisitos en lo que sean aplicables, como se da en UG -16 hasta UG-55, y los que
figuran en UCS-16 hasta UCS-67, y UHA-20 hasta UHA-34. Secciones de los
recipientes que pueden unirse mediante cualquier método permitido en las varias
partes de esta División, salvo que se limita en UF-5 (b) y UF-5 (e).
Los recipientes a presión constmidos con SA-372 Grado A, B, C o D; Grado E, Clase
65 o 70; Grado F, Clase 70; Grado G, Clase 70; Grado H, Class70; Grado J, Clase 65,
70, o 110; Grado Lo Grado M, Clase A o B deben ser de diseño aerodinámico y de
aumento de tensión, como los cambios bruscos en la Sección, se reduce al mínimo.
Las aberturas en los recipientes a presión construidos con materiales templado y
revenido, excepto el acero austeuítico, serán reforzadas de acuerdo con UG-:37; UG-
36 (e) (3) no serán aplicables.
El espesor nominal de la pared de la carcasa cilíndrica de los buques construidos con
SA-372 Grado J, Class11.0 será ni superior a 2 pulgadas (50mm).
57
El espesor nominal de la pared del casquete cilíndrico de los recipientes a presión
construidos con SA-372 Grado J, Clase 110 no será superior a 2 pulgadas (50mm).
UF-13 DISEÑO DE LAS TAPAS
a) El espesor mínimo requerido de las tapas forjadas se calculará utilizando las
ecuaciones de la UG-32. Cuando se hacen tapas separada del cuerpo de fmja
que se pueden unir por cualquier método permitido en las varias partes de esta
división, excepto que se limita en UF-5 (b) y UF-5 (e).
b) La unión de una tapa cónica forjada con el cuerpo será liD nudillo, el radio
interno de que no podrá ser inferior al 6% del diámetro interno del recipiente a
presión. El espesor en el nudillo no deberá ser menor que el del cilindro y
terminara dentro de la tapa en la base del cono.
e) A excepción de los requisitos 3t en UG-32 0) el diseño de la tapa deberán
cumplir con las disposiciones aplicables de la UG-32, UG-33, UG-34, y la
Figura 1-6.
UF-25 CORROSION PERMISIBLE
Se tomarán disposiciones para la corrosión de acuerdo con los requisitos de la UG-25.
58
B3.-REQUERIMIENTOS PARA RECIPIENTE§ A PRESION CONSTRUIDOS
POR SOLDADURA FUERTE (PARTE UB)
GENERAL
UB-1 ALCANCE
a) Las reglas en la parte UB son aplicables a los recipientes a presión y a las
partes del mismo que son fabricados por soldadura fuerte y pueden ser usados
conjuntamente con los requerimientos generales de la subsección A, y con los
requerimientos específicos en la subsección C que pertenecen a la clase del
material usado.
Tabla l. l(Máximas temperaturas de diseño para los me~~des de aportación de la soldadura fuerte (UB-2))
Clasificación del Metal de Aportación
BCuP SAg ecuzn BCu
BAISI
BN! BAu BMg
Column 1 Temperawre, of ("C),
Below Whlch Sectlon IX Tests Only Are Requtred
300 {150) 400 (200} 400 (20(1} 400 {200)
300 (15())
1200 (óSO> seo {430) 250 (120}
GENERAL NOTE: Temperawres. baSt:d on AWS rt:-commendat!ons:.
Column 2 Temperature, "f (''C), Range
Requlrln9 Sectlon IX and AddltiMal Tests
300-350 050~1S0} 400-500 (200-260) 400···500 (200--260) 400--650 (200-340)
300~·350 (150-180)
1200-1500 (650-·SlS> SOO--.QOO C430-4SC!l 250-·.215 (120-135!
59
Tabla 1. 2 (Tablas de los diversos materiales para valores de esfuerzo permisible, usados en recipientes a presión (UG-23))
r-----------------------------------------------------~
Tabla ucs 23
Tables UNF 2:~:1 hasta UNF 23.5
UHA23
UCl23
UCIJ 23
UHT 23
UtT 23
'Titulo Aceros al carbón y baja aleación (Los valores del
esfuerzo en la tabla 3 para pernos y tabla 1A para otros aceros al carbón, en la sección 11, parte O)
Metales no ferroso~ (Los valores del esfuerzo en la tabla 3 para pernos y tabla 18 para· otros metales no ferrosos, en la. sección 11, parte D)
Aceros de alta aleación (los valores:del esfuerzo en la tabla 3 para pernos y tabla 1 A para Ótros · aceros de alta aleación, en la sección 11, parte D}
Valores de esfuerzo máximo permisibles en tensión para hierro fundido.
Valores de esfuerzo máximo permisibles en tensión para hierro fundido dúctil.
Acero ferritico con propiedades mejoradas por tratamiento ténn ico (Los valores de esfuerzo en la tabla 1A, sección lf, parte O)
Valores de esfuerzo máximo •permisibles en tensión para aceros con níquel a 5%, 8%, y 9% y aluminio aleado 5083 O a temperatura criogénica para «construcción soldada y no soldada.
b) Definición. El termino (brazing) soldadura fuerte es usado en la parte UB, es
definido como tm grupo de procesos de soldadura que producen fusión de
materiales por calentamiento, luego que la temperatura de la soldadura fuerte
en la presencia de un filete del metal liquido arriba de los 840°F ( 450°C) y por
debajo el sólido del metal base. El metal de relleno es distribuido entre la
superficie alcanzada más cercana de la junta por atracción capilar.
60
e) Los procesos específicos de soldadura fuerte que son permitidos para usar
bajo esta división son clasificados por métodos de calentamiento como sigue:
1) Soldadura fuerte de la antorcha
2) Soldadura fuerte horno
3) Soldadura fuerte de inducción.
4) Soldadura fuerte de resistencia eléctrica
5) Soldadura fuerte sumergida - sal y baño de fundente
UB-2 TEMPERATURA DE ELEVACION
La temperatura de operación es dependiente del metal de aportación de la soldadura
fuerte así como los metales básicos al que está unido. La temperatura de operación
máxima permisible para los metales de aportación de la soldadura fuerte es mostrada
en la Tabla UB-2
UB-3 RESTRICCIONES DE SERVICIO
Los recipientes a presión con soldadura fuerte no deben ser utilizados para los
siguientes servicios:
a) Servicios letales como se definen en UW-2 (a);
b) Calderas de vapor no expuestos al fuego como se defme en U-1 (g);
e) Fuego directo [ver UW-2 (d)]
MATERIALES
UB-5 GENERAL
a) Los materiales utilizados en la construcción de recipientes a presión y sus
partes mediante soldadura deberán ajustarse a las especificaciones de la
Sección TI y se limitarán a aquellos materiales para los que los valores de
61
esfuerzo permisible han sido asignado en las tablas referenciadas por la Tabla
UG-23.
b) Las combinaciones de metales diferentes tal vez unidos por soldadura fuerte
siempre que cumplan los requisitos de calificación de la Sección IX, y los
requisitos adicionales de UB-12 en su caso.
UB-6 SOLDADURA FUERTE DE METALES DE RELLENO
La selección del material para soldadura fuerte para una aplicación especifica
dependerá de que su idoneidad para los metales básicos a unir y el servicio previsto.
La calificación satisfactorio del procedimiento de soldadura fuerte se encuentra en la
Sección IX y cuando sea necesario el diseño en base a la temperatura, con los
requisitos adicionales de la presente sección, se considera la pmeba de la adecuación
del metal de aporte. Soldadura fuerte con soldadura de metales de relleno distintos de
los enumerados en la Sección II Parte C, SFA-5.8 será separado para ambos
procedimientos y calificación de desempeño de confonnidad con la Sección IX y
cuando es necesario con los requisitos adicionales de esta Sección.
UB-7 FUNDENTES Y ATMOSFERAS
Fundentes adecuados o atmósferas o combinaciones de fundentes y atmósferas se
utilizarán para evitar la oxidación del metal de relleno de soldadura y las superficies a
unir. La calificación satisfactoria del procedimiento de soldadura se da en la Sección
IX y cuando es necesario un diseño basado en la temperatura, con los requisitos
adicionales de la presente sección, se considera la prueba de la idoneidad del fundente
y/o el ambiente.
62
DISEÑO
UB-9 GENERAL
Las reglas en los párrafos siguientes se aplican específicamente a los recipientes a
presion y partes de los mismos que se fabrican mediante soldadm-a fuerte y deben
utilizarse en conjtmción con los requisitos generales de diseño en la Subseccion A, y
los requisitos específicos para el Diseño en la Subsección C que pertenecen a la clase
de material utilizado.
UB-10 RESISTENCIA DE UNA JUNTA CON SOLDADURA FUERTE
Es la responsabilidad del fabricante para determinar a partir de pruebas adecuadas o
por experiencia que el metal de relleno de soldadura específico seleccionado puede
producir una junta que tendrá una resistencia adecuada a la temperatm-a de diseño. La
resistencia de la junta soldada no será menor que la resistencia del metal de base, o el
más débil de los dos metales de base en el caso de las juntas de metales diferentes.
UB-11 CALIFICACIONES DE LAS JUNTAS DE SOLDADURA FUERTE PARA
TEMPERATURAS DE DISEÑO HASTA EL MAXIMO MOSTRADO EN LA
COLUMNA 1 DELA TABLA UB-2
Calificaciones satisfactorias del procedimiento de soldadura fuerte en concordancia
con la parte QB de la sección IX es considerada como evidencia de la adecuación de
los materiales base, el metal aportante de soldadura fuerte, el flujo y/o atmosférico, y
otras variables del procedimiento.
UB-12 CALIFICACIONES DE JUNTAS DE SOLDADURA FUERTE PARA
TEMPERATURAS DE DISEÑO EN EL RANGO MOSTRADO EN LA
COLUMNA2 DE LA TABLA UB-2
63
Para temperaturas de diseño mostradas en el rango en la columna 2 de la tabla
UB-2 las pruebas en adición a estas en UB-11 son requeridas. Estas pruebas
pueden ser consideradas como una parte del procedimiento de calificación. Para
cada temperatura de diseño dos pruebas de tensión son requeridas para las jtmtas
tipo producción, una es la temperatura de diseño tipo T y la otra es l.OST.
Ninguna de estas juntas tipo producción fallaran en el metal de aportación
Figura 1= 21 (UB-14(a) (b))
EJEMPLOS DI APLICACIÓ:'i DI LOS METAU:S
' 1:: e :(---n e® _r;-c==!r·-d r-··-~,. Aportación de soldadura demetal
· Anillo de metal de pre posicionados o manualmente aportación para aplicar aquí soldadura fuerte 1 pre posicionados aquí
'-ct NOTA GENERAL:
Soldadura fuerte de - Soldadura ruerte de metal me1al de aportación de relleno aplicado pre posicionados manualmente aquí en forma de:
a) Polvo más ¡
aglutinante b)Anmo e) Hoja de
revestimiento d) Cuña de stock
1f .~ .. / \.'::--"':h-lhr::"~
fl __ _/
NOTA GENERAL: Un factor de 1.0 puede ser utilizado en diseño
(a)
Un factor de 0.5 puede ser utilizado en diseño
(b)
64
UB-13 CORROSION
a) Se tomarán disposiciones para la corrosión de acuerdo con los requisitos de la
UG-25.
b) La corrosión del metal de aportación para soldadura fuerte y la acción
galvánica entre el metal de relleno para soldadura y los metales básicos se
considerará en la selección del material para soldadura fuerte.
e) El exceso de espesor de la placa, calculada para tm recipiente sin costuras,
teniendo en cuenta las cargas aplicables en UG-22 puede tomarse como una
corrosión permisible en los recipientes a presión que tienen juntas de
construcción longitudinales a tope de doble tira de atado. Incremento a la
corrosión permisible se facilitará cuando sea necesario, particularmente en las
tiras de atado a tope interiores.
d) Las reglas de esta parte no están destinados a aplicarlas a soldadura fuerte
utilizada para la fijación de los forros de material resistente a la corrosión que
no se contaba con soportar carga.
UB-14 FACTORES DE EFICIENCIA DE LA JUNTA
(a) El factor de eficiencia de la junta para ser usado en tma ecuación apropiada de
diseño de recipientes de presión y partes del mismo será 1.0 para juntas en la
cual el examen visual asegura que el metal de aportación de la soldadura
fuerte ha penetrado la junta entera [ver fig. UB-14 boceto (a)]
(b) El factor de eficiencia de la junta para ser usado en una ecuación de diseño de
recipientes de presión y partes del mismo será 0.5 para juntas en la cual el
examen visual no proporciona la pmeba que el metal de aportación de la
soldadura fuerte ha penetrado la junta entera [ver fig. UB-14 boceto (b) : UB-
15 (b) y (e)]
65
(e) El factor de eficiencia apropiado de la junta será usado en las ecuaciones de
diseño para tapas planas sin costura y tapas fonnadas sin costura, excluyendo
tapas hemisféricas sin costura, es 1.0. El factor de eficiencia apropiado de la
junta será usado en las ecuaciones de diseño para esfuerzo circunferenciales
en casquetes cónicos o cilíndricos es 1.0.
Figura 1- 22 (UB-16 (a){b)(c)(d)(e)(f)(g))
ALGUNOS TIPOS ACEPTABLES DE JUI\'T AS DESOLDADUR~FUERTE
r--" :=:;::: ·~ (d} Junta en diagonal
(a) Junta a traslape sim pie (e} Junta a tope de vuelta.
(b} Junta a tope recta {..__ __ n (f) Junta con ranura.
(e) Junta en T (g} Junta a tope con tira
UB-15 APLICACIONES DE LOS METALES DE APORTACION DE LA
SOLDADURA FUERTE
(a) El diseño proporcionara para las aplicaciones del metal aportante de la
soldadura fuerte como parte del diseño de la junta. Siempre que sea posible el
metal aportante de la soldadura fuerte se aplicara de tal manera que el flujo
entre en la junta a ser distribuido a través de la junta y producir visible
evidencia que ha penetrado en la junta.
66
(b) Aplicación manual. La aplicación manual del metal aportante de la soldadura
fuerte para la alimentación de la cara de una junta desde un solo lado. La
observación visual del otro lado de la junta mostrara si la penetración
requerida de la junta por el metal aportante ha sido obtenida. Si el lado
opuesto de la aplicación del metal aportante no puede ser examinado
visualmente, como es el caso con una junta tipo enchufe entre un h1bo y la
tubería Uunta ciega), un factor de eficiencia de junta de 0.5 será usado en el
diseño de esta junta como se ha previsto en UB-14(b).
(e) Metal aportante en soldadura fuerte pre posicionado. El metal aportante de
soldadura fuerte puede ser pre posicionado en la fonna de lingotes, polvo,
anillos, tiras, revestimiento, pulverizado o de otra fonna. Después de la
S
TaiMa 1. 3 (Recomendacicmes de holguras en jttu11tas para ias temperaturas de soldadura fuerte (UB-17))
l\letal de Aportación de Soldadura Fnet·te hC ?& ¡a tf ir ·A s;;¡w,g $· • \i&iil''iil!30 • g
BAISi
BCuP BAg BCuZn BCu BNi
Notas:
Holgura, In. <mm) [Note (1)]
N M2ílillí!to • 8 i 1 ·"i'líl , ff rf!Mf ·riif~±Mt qt¿
0.006-0.010 CO.lS-0.25) for laps less than or equaf to Y4 in. (6 mm) 010-0.02.5 (0.25-0.64) for faps greater than 1,t~ in. <6 mm)
0.001-0.005 (0.02-0.13) 0.002-0.005 (0.05-0.13) 0.002-0.005 (0.05-0.13) o.ooo-0.002 <o.OS-0.13) ENote C2>J 0.001-0.005 (0.02-0.13)
(1) En el caso de un miembro tubular o redondeo, se pretende luz sobre los radios.
,(2) Para fuerza máximas, usar una pequeña luz posible.
ldadura, el metal aportante de la soldadura fuerte debería ser visible en ambos
lados de la junta. Si el metal aportante de la soldadura fuerte es pre
posicionado dentro de una junta ciega de tal manera que penetra la mayor
porción de la junta durante la soldadura fuerte y aparece como el lado visible
de la junta, un factor de eficiencia de la junta de 0.5 sera usado en el diseño de
la junta prevista en UB-14 (b) Figura UB-14 ilustra unos cuantos ejemplos de
esta regla.
Figura 1-23 (QW-482)
QW-482 FORMATO SUGERIDO PARA LAS ESPECIFICACIONES DEl PROCEDIMIENTO DE SOLDADURA
Company N :;me
Weldíng Pro~dure Speci!kation No. _.....:;;.;i~i""t{""i~~--Date: gp~Jt'k Supporting PQR No.{s) ---""'=--Ro\·ision No. )iit''~~i Date ;:\'!¡(S'[;
~~-----------------Weldíng Pro::ess(es} _____ __:::S:M.:='· :.:~'W:::..·'::.:::iSi""i'a~i~i ____ Type (s}
(
Joint Design ~~:~lífiiJijii,i:~~{@í!fPT.Pffi:~stt';;l!lyg Root Spacing tS0~~¡ Backing (Y es) · ~és (No) Y es Bad:ing M•terí4! \Type} -".~:-T. ~~jn..,.,.jJ~ . .' '<ik\Yél4;M;~ij
(reÍI!t to both backing and r~!AinMs)
IE!Nonfusing Metal lliD; Other
IE3Metal ~~ Nonmetalic EIC A (Bt'T! JOI~1) EIG B (COlt\"ER JOL'i1) EIG C (D)CE 101~1)
Sket::hes, Production Dr.wings, \Veld Symbols or \Vritteu Description should show the general arrangemeut of the parts to be weld~ Where appli:ahle, the root spacíng :md the details of weld groo\·e may be spe..-ified.
(At the optíon Gf the Mfgr., sketclles may be atta::hed to illustrate joint design, weld !ayers and b<-...ad sequence, e.g., for notcl! tcughness procdures, for multiple pro:ess pr~ures etc.)
l~l Other (Describe)
EIG D (UP JO!l\1) EIG E (T'EE JOl;\'1)
eD !ililñgureE
68
UB-16 TIPOS PERMISIBLES DE JUNTAS
Algunos tipos permisibles de juntas con soldadura fuerte son mostradas en la
figura UB-16. Para un tipo de junta, la resistencia de la sección con soldadura
fuerte excederá a la porción de metal base en la prueba del espécimen en la
calificación de la prueba de tensión prevista en QB-150 de la sección IX. La junta
traslapada tiene una suficiente superposición para proporcionar una alta
resistencia en la junta con soldadura fuerte que en el metal base.
j) El espesor nominal del material base usado con la j1.mta traslapada probada
usando la prueba de accesorio mostrado en QB-462 (e) no podrá exceder Y2
pulg (13mm). No hay limitación de espesor cuando los especímenes son
probados sin el accesorio de prueba mostrado en QB-462 (e).
UB-17 HOLGURA EN JUNTAS
Las holguras en las juntas se mantendrán lo suficientemente pequeña tal que el
metal aportante será distribuido por atracción de capilaridad. Desde que la
resistencia de una junta con soldadura fuerte tiende a decrecer cuando la holgura
de la junta usada es incrementada, la holgura para el ensamble de la jtmtas en
recipientes de presión o partes de ella estará dentro de las tolerancias establecido
por el diseño de la jtmta y como es usado para las correspondientes calificaciones
de los especímenes hechos en concordancia con la sección IX y UB-12 cuando
sea aplicable
UB-18 PROCEDIMIENTO DE JUNTA DE SOLDADURA FUERTE
Un procedimiento de una jtmta de soldadura se desarrolla para cada tipo diferente
de j1.mta de tm ensamble de soldadura fuerte. Una forma recomendada para
registrar el procedimiento de soldadura fuerte se muestra en QB-482 de la sección
69
IX. Si más de una junta se produce en un montaje con soldadura fuerte, se debe
especificar la secuencia soldadura fuerte en el dibujo o en las instrucciones que
acompañan al dibujo.
Si los procesos de soldadura deben ser hechas en el mismo ensamble, la soldadura
deberá preceder a la soldadura fuerte a menos que se determine que el calor de la
soldadura no causará perjuicio a la soldadura hecha previamente.
CAPITUL02
SUBSECCllON C: REQUERIMIENTOS DE MATERIALES
Cl.-REQUERIMIENTOS PARA RECIPIENTES A PRESION
CONSTRUIDOS DE ACERO AL CARBONO Y DE BAJA ALEACION
(PARTEUCS)
GENERAL
UCS-1 ALCANCE
Las reglas en la parte UCS son aplicables a los recipientes a presión y las piezas
que se construyen de acero al carbono de baja aleación serán usadas en
conjunción con los requisitos en la subsección A y con los requisitos específicos
en la subsección B que se refieren al método de fabricación usado.
MATERIALES
UCS -5 GENERAL
(a) Todo material de acero al carbono de baja aleación sujeto a esfuerzo debido a
la presión deberá ajustarse a una de las especificaciones dado en la sección II
y se limitará a los listados de la tabla UCS-23 salvo disposición en contrario
previsto en UG-10 yUG-11.
70
(b) En adición a los requerimientos de UG-4(a), las tiras de respaldo, las que se
mantienen en su lugar no tienen que conformarse a materiales con
especificaciones permitidas por esta división si todas de las siguientes se
cumplen:
(1) Los límites de las especificaciones de las composiciones máximas o los
valores de los certificados de los materiales de las tiras de respaldo no
excederán estos las especificaciones del material para la parte de presión
en la cual están adheridas.
(2) Cualquiera de los siguientes requerimientos pueden ser seguidos:
(a) La tira de respaldo del metal base está asociada con el HAZ
(zona afectada por el calor), y el metal de soldadura se le
aplica ensayo de impacto de conformidad con la UG-84 se
indica el MDMT en la probeta de una placa con una
soldadtrra a tope al material de la pieza de presión o de un
material con la misma No.- P y Grupo N o como la parte de
presión.
(b) El material se asigna a la curva A y está exento de pruebas de
impacto en la MDMT indicado en la placa de la figura UCS-
66 solo (es decir, reducción MDMT por Figue No está
permitido UCS-66.1 ), y ambos de los siguientes casos:
UCS-6 PLACAS DE ACERO DE BAJA DE ALEACIÓN
a) Las especificaciones aprobadas de placas de acero al carbono de baja
aleación se dan en la tabla de UCS-23. Una tabulación de los valores de
tensión admisible a diferentes temperaturas se dan en la tabla lA de la sección
II, parte D (véase UG-5).
71
(b) Las chapas conformadas como SA-36, SA-283 grados A, B, C y D pueden
utilizarse en recipientes de presión en todos los que cumplen los siguientes
requisitos:
(1) Los recipientes no se utilizan para contener sustancias letales, líquido o
gaseoso.
(2) El material no se utiliza en la construcción de calderas de vapor Unfrred
verU-l(g).
(3) Con la excepción de bridas, empernadas planas cubiertas, y anillos, el
espesor de las placas en el cual fuerza de la soldadura se aplica no exceda
5'8 pulgadas (16 mm).
UCS -8 FUNDICIÓN DE ACERO
Especificaciones aprobadas para piezas ftmdidas de acero al carbón y baja aleación
son dadas en la tabla UCS-23. Una tabulación de valores admisibles de esfuerzo a
diferentes temperaturas es dada en la tabla lA de la sección II parte D. Estos valores
de esfuerzo resultan de la multiplicación por el factor de calidad de fundición de la
UG-24. Las piezas a soldar serán de calidad soldable.
UCS-9 TUBOS Y TUBERÍAS DE ACERO
Especificaciones aprobadas para tuberías y tubos de acero al carbón y baja
aleación son dadas en la tabla UCS-23. Una tabulación de valores admisibles de
esfuerzo de los materiales con que se fabrican las tuberías y tubos se muestran en la
tabla lA de la sección II, parte D. Así también para tubos de soldadura son mostrados
en esta tabla.
72
UCS-10 PERNOS
UCS-10 (a). Especificaciones aprobadas para materiales de pernos de acero al carbón
y baja aleación de acero son mostradas en la tabla UCS-23. Una tabulación de valores
admisibles de esfuerzo a diferentes temperaturas (ver UG-12) son dadas en la tabla 3
de la sección II, parte D.
UCS-1 O (b ). Pernos de acero de alta aleación y no fen-osos, prisioneros y tuercas
pueden ser usados siempre que resulten adecuados para la aplicación. Deberán
ajustarse a los requisitos de la UNF o UHA, según sea el caso.
UCS-11 TUERCAS Y ARANDELAS
UCS-11 (a). Salvo alguna disposición contraria en (b4) los materiales para las tuercas
se ajustaran a la SA-194, SA-563, o a los requerimientos para tuercas en la
especificación para los materiales de empernado con los que se van a utilizar.
Algunas de diseño especial como las de mariposa pueden ser de cualquier material
forjado listado en la tabla UCS-23 o en la tabla UHA-23.
UCS-11 (b) Materiales tuercas y arandelas serán seleccionadas según:
(1) tuercas de acero al carbón y arandelas de acero al carbón con pernos de acero al
carbón.
(2) Tuercas y arandelas de aleación de acero al carbón deben tener casi la misma
dureza como las de pernos de aleación para temperaturas no superior a 900°F.
3) Tuercas de aleación deben ser usadas con pernos de aleación para temperatura
superiores a 900°F.Las arandelas si son utilizadas deben ser con tuerca de un acero
equivalente.
73
(4) Tuercas no ferrosas y arandelas pueden ser usados con pernos ferrosos que sean
provistos para la aplicación. Tuercas no ferrosas y arandelas conforme a los
requerimientos de UNF-13.
UCS-11 (C) Tratamientos para terminado en las tuercas deben ser acorde a la ASME
Bl.l. Para su uso en bridas de acuerdo a los estándares de la UG-44 y las
dimensiones acorde a la ASIV1E B18.2.2 para series de gran dureza.
UCS-11 ( d) Para tuercas de diseño especial u otras dimensiones de la serie ANSI
pueden usarse siempre que su fuerza sea la debida para el área de empernado,
teniendo en cuenta el área de soport.e, el ajuste, tipo de hilo.
UCS-12 BARRAS
Especificaciones aprobadas para barras de acero son dadas en la tabla UCS-23. Una
tabla de valores admisibles de esfuerzo a diferentes temperaturas es dada en la tabla
1 B de la sección II, parte D.
UCS- 16 GENERAL
Las reglas en los párrafos siguientes se aplican específicamente al diseño de
recipientes a presión y piezas de recipientes que se construyen de acero al carbono y
de baja aleación y se utilizan conjuntamente con los requisitos generales para el
diseño de la subsección A y con los requisitos específicos de diseño en la subsección
B que se refieren al método de fabricación utilizado
UCS- 19 JUNTAS SOLDADAS
Cuando se requiere un examen radiográfico de las uniones soldadas a
tope por UCS- 57 , las articulaciones de las categorías A y B (ver UW-
3) deberán ser de tipo N ( 1 ) o No ( 2) de la tabla UW- 12
74
UCS- 23 VALORES MÁXIMOS ESFUERZOS PERMISIBLES
Tablas 3 (para atornillar) y lA (otros materiales) en la Sección II , Parte D dan los
valores máximos admisibles de tensión a la temperatura indicada para los materiales
que se ajusten a las especificaciones indicadas los valores pueden ser interpolados
para temperaturas intermedias .
(Ver UG- 23.) Para los recipientes diseñados para funcionar a una temperatura por
debajo de -20 o F (-29 oC), los valores de tensión
UCS- 27 CASQUETES HECHOS DE TUBERIA
a) Los depósitos de recipientes a presión pueden estar hechas de tubos sin
costura y tubos figuran en el cuadro lA de la Sección II, Parte D proporcionó
el material de la tubería es fabricada por oxígeno básico, o proceso de horno
eléctrico.
b) Los depósitos de los recipientes a presión pueden estar hechos de tubos
soldados por resistencia eléctrica o tubo enumerados en la Tabla lA de la
Sección II, Parte D en diámetros nominales de hasta 30 pulgadas (750 mm)
proporcionó el material es fabricado por oxígeno básico, o de horno eléctrico
proceso [ver UG- 16 (d)].
UCS- 28 ESPESOR DE LOS DEPÓSITOS BAJO PRESIÓN EXTERNA.
a) Los depósitos cilíndricos y esféricos a presión externa serán diseñados por las
normas UG- 28, utilizando las cifras correspondientes en la subparte 3 de la
Sección II, Parte D y los límites de temperatura de la UG -20 (e).
b) Los ejemplos que ilustran el uso de las listas en las cifras para el diseño bajo
la presión extema se dan en el Apéndice L.
75
e) Los casquetes sujetos a la presión externa se pueden utilizar en recipientes a
presión de acuerdo con
PFT- 19 de la Sección
I.
UCS- 30 ADJUNTO DE
RIGIDACION ANILLOS
DE CASQUETE.
Reglas que cubren la
fijación de anillos de
refuerzo se dan en la UG-
30.
UCS- 33 CABEZAS
FORMADAS CON
PRESIÓN SOBRE EL
LADO CONVEXO
Cabezas elipsoidales,
toriesférica, semiesférica,
Tabla 2. 1 (Espesores por encima dei cual es Mandatorio un examen radiográfico total a la
junta de soldadura a tope (UCS-57))
1 Gr. 1, 2, 3 1~1.~ (32) 3 Gr. 1, 2, 3 74 (19) 4 Gr. 1. 2 % (16) 5A Gr. l. 2 O (O) SB Gr. l O (O} se Gr. 1 O (O) tse, Gr. 1 O (O)
9A Gr. 1 % (16} 9B Gr. t % (16) lOA Gr. 1 :7.:: (19) toB Gr. 1 % (16) lOC Gr. 1 % (16) IOF Gr~ l % (19)
cónica y con la presión en el lado convexo se diseñarán las normas de UG- 33, con la
figura. CS - 1 o la figura. CS- 2 de la subparte 3 de la Sección 11 de la Parte D.
Algunos ejemplos que ilustran la aplicación de este párrafo se indican en el Anexo L.
76
Figura 2. 1 (UCS-66.3 (b))
Espesores de gobierno como se definen en ucs .. ss se muestran en algunos detalles típicos de recipientes
1 1 1 (i¡
JI te ~ r' I1+i ~te
e ~ '!0 ~ _ _r: j ~~J3- ~ ¡r- '•
1 A~lA tg1 "' El mas delgado
de tA or te tg2 = El mas delgado
de r8 or te tr!J" El mas delgado
de tAort8
(b) Conexiones soldadas con reforzamiento de olaca añadido
UCS- 56 REQUERIMIENTOS PARA TRATAMIENTOS TERNICOS POST
SOLDADURA
(a) Antes de aplicar los detalles requeridos y excepciones en estos parágrafos,
para satisfacer las calificaciones de procedimientos de soldadura serán usados
en concordancia con todas las variables esenciales de la sección IX
UCS- 57 EXAMEN RADIOGRAFICO
77
Adicionalmente a los requerimientos de UW -11, se reqmere un
Figura 2. 2 (UCS-66.3 (e), (d))
Espesores de gobierno como se definen en UCS-66 se muestran en algunos de~alles típicos de recipientes
lot ~ ~ (For 0 SOldada
o no soldado) ®
'o1 "~ (for 0 soldada o no sotdacto)
rol~ r8
rg2'" te
(e) Tapa plana atornillada o placa tubular y brida
~ El espesor de gobierno
de @ es a mayor de lgl or fg2
(d) Tapa plana Integral o placa tubutar
examen radiográfico completo para cada junta de soldadura a tope, en el cual el
más delgado de la placa o el espesor de la junta de soldadura sobre la pared del
recipiente excede el espesor limite, encima de la cual es requerido una radiografía
total en la Tabla UCS-57
FUNCIONAMIENTO A TEMPERATURA BAJA
UCS- 65 ALCANCE
Los siguientes páiTafos contienen requerimientos para recipientes a presión y partes
fabricados de aceros de carbón y de baja aleación con respecto a las temperaturas .
mínimas de diseño del metal.
78
UCS- 66 MATERIALES
a) A menos que estén exentos por las reglas de UG-20(f) u otras reglas de esta
Figura 2. 3 (UCS-66.3(a)
Espesores de gobierno como se definen en UCS-66 se muestran en algunos detalles tipicos de recipientes
X
® Soction x-x
~ laJ"'A
(~---'a_2 "_·· 'A(sin costura) ;o rs (soldada)
--<t.-
(a) Componentes de soldadura a tope
División, la Figura UCS-66 será usada para establecer excepciones de la
pruebas de impacto para aceros listados en la parte UCS. Cuando las pruebas
Figura 2. 4 (UCS~66.3 (e))
Espesores de gobierno como se definen en UCS-66 se muestran en algunos detalles típicos de recipientes
e¡_ tA 1":"\ 'a1 "-¡·(Para 0,.¡· soldado
o no soldado) rrn· más delgada
de tA or rs El espesor de gobierno
de @ es el mayor
~ de rgt'o rg2
(e) Tapa plana o placa tubular con una
junta de esquina
79
de impacto es requerido para una combinación de temperatura mínimas del
diseño del metal (ver UG-20) y los espesores de gobierno (como defmimos a
continuación) con la curva asignada abajo para el material sometido usamos la
Figura UCS-66. Si la combinación de la temperatura mínima de diseño del
metal y el espesor gobernado esta encima de la curva, la prueba de impacto no
es requerida por las reglas de esta División, excepto como es requerido por (j)
a continuación y UCS-67 (a) (3) para el metal de la soldadura.
Los componentes tales como el casquete, tapas, toberas, bocas de acceso,
almohadillas de reforzamiento, bridas, placa tubular, placas de cubierta plana, '
tiras de respaldo que se mantienen en su lugar, y el aseguramiento lo cual es
esencial para la integridad estructural del recipiente, cuando las soldaduras de
los componentes retienen presión, serán tratadas como componentes
separadas. Cada componente será evaluado para los requerimientos de una
pmeba de impacto basado sobre la clasificación individual del material los
espesores que gobiernan como se define en (1), (2), y (3) a continuación, y la
temperatura mínima del diseño del metal.
Notas Generales:
(a) Usando fg 1, tg2, y tg 3 , determinamos la temperatura mínima más caliente de diseño de la placa y usamos eso como la temperatura mínima permisible de diseño de la placa para el ensamble soldado.
(b) tg =espesor de gobernación de la junta soldada como es definido en UCS.66.
Cuando se usa la Figura UCS-66 se aplican las definiciones de
los siguientes espesores de gobierno:
80
1) Excluyendo las piezas fundidas, los espesores de gobierno tg de
Figura 2. 6 (UCS-66.3 (f))
parte da presión parte de presión
t01 ==la más delgada de tAo te
(f} Aseguramiento soldado como se define en iJCS-66(a)
Figura 2. 5 (UCS-66.3 (g))
Espesores de gobierno como se definen en UCS-66 se muestran en algunos detalles típicos de recipientes
tg1 "" la mas delgada de tA o te
(g) Conexiones soldadas reforzadas integralmente
una parte soldada es como sigue:
(a) Para juntas a tope excepto aquellos en tapas
planas y placa de tubos, el espesor nominal de la junta
soldada más gruesa [ver UCS 66.3 boceto (a)];
(b) Para las esquinas, filetes, o juntas soldadas a
tope, incluyendo aseguramientos como definimos a
continuación, el más delgado de las dos partes juntas;
(e) Para tapas planas o placa de tubos, el más grande
de (b) arriba o el espesor del componente plano
dividido por 4;
( d) Para ensamble completo por soldadura de más
de dos componentes (Junta de tobera a casquete con
almohadilla de reforzamiento ), en el ensamble,
individualmente para cada junta soldada en el grafico
espesor de gobierno y temperatura mínima del diseño
del metal será determinado, y el mas caliente de la
temperatura mínima del diseño del metal será usado
como la temperatura mínima permisible de diseño del
metal del ensamble de la soldadura. [ver boceto UCS-
66.3 boceto (b)].
Si el espesor de gobierno de cualquier junta soldada
excede 4 pulgadas y la temperatura mínima de diseño de
metal es más frío que l20°F (50°C), el material usara la
prueba de impacto.
82
2) El espesor de gobierno de una fundición, será el espesor
nominal más grande.
3) El espesor de gobierno de una parte no soldada plana, tal como
una brida empernada, una placa de tubos, y una tapa plana, es
el espesor del componente dividido por 4.
4) El espesor de gobierno de una tapa cóncava no soldada [ver
boceto (e) 1-6] es el espesor mayor de la brida plana dividida
por 4 o el espesor mínimo de la porción cóncava.
5) Si el espesor de gobierno de la parte no soldada excede 6
pulgadas (150mm.) y la temperatura mínima del diseño del
metal es más frío que l20°F (50°C), el material usara la pmeba
e impacto. Ejemplos de espesores de gobierno para algtmos
detalles típicos de recipientes son mostrados en la figtrra UCS-
66.3.
b) Cuando la relación coincidente defmido en la Figura UCS-66.1 es
menor que 1, proporciona una base para el uso de los componentes
hechos de los materiales de la parte UCS que tienen la temperatura
mínima más fría del diseño del metal que deriva de (a) vista
anteriormente sin prueba de impacto.
1) Vea abajo.
(a) Para cada componente y para una temperatura
mayor de la mínima de diseño del metal de -55°F (-
48°C), la temperatura mínima de diseño del metal sin
pmeba de impacto determinado en (a) anteriormente
para los materiales dados y espesores, pueden ser
reducidos como determinamos de la Figura UCS-66.2. 83
Si la temperatura resultante es más frio que la requerida
por la temperatura mínima de diseño del metal, la
pmeba de impacto no es requerido por el material.
(b) La Figura UCS-66.1 puede también ser usada
para componentes donde el esfuerzo de tensión en la
membrana primaria por lo general no está esforzada,
tales como tapas planas, cubiertas, placas tubulares, y
bridas (incluyendo pernos y tuercas). La temperatura
mínima de diseño del metal de estos componentes sin
pmebas de impacto como determinamos en (a) o (e) se
puede reducir como se determinó de la Figura UCS-
66.2. La relación usada en la etapa 3 de la Figura UCS-
66.2 será la relación de la máxima presión de diseño en
la mínima temperatura de diseño del metal a la presión
máxima permisible de la componente en la mínima
temperatura de diseño del metal. Si la temperatura
resultante es más fría que la requerida MDMT, el
material no requiere una pmeba de impacto previsto
que el MDMT no es más frio que -55°F (-48°C).
e) No se requieren pruebas de impacto para las siguientes bridas cuando
usamos una temperatura mínima de diseño de metal no mas frío que -
20°F ( -29°C):
1) Bridas ASME Bl6.5 de acero ferritico.
2) Bridas ASME Bl6.47 de acero ferritico.
3) Bridas divididas sueltas de SA-216 GR WCB cuando el
diámetro exterior y las dimensiones de los pemos son o bien 84
ASME Bl6.5 Clase 150 o Clase 300, y el espesor de la brida
no es mayor que la de cualquiera ASME Bl6.5 Clase 150 o
Clase 300 respectivamente.
4) La longitud de soldadura del cuello de la brida de acero al
carbón y baja aleación. La longitud de soldadura del cuello de
la brida esta defmida como una tobera forjada que conocemos
los requerimientos dimensionales de una brida adecuada dada
en ASME B16.5 pero tiene un Cubo derecho/cuello. El
diámetro interior del cuello no debe ser menor que el tamaño
nominal de la brida y el diámetro exterior del cuello y
cualquier reforzamiento de la tobera no excederá el diámetro
del cubo como se especifica en ASME Bl6.5
UCS-67 PROCEDIMIENTOS DE SOLDADURA DE PRUEBAS DE IMPACTO
Excepto como eximimos en UG-20(.f), UCS-66, y UCS-68, los procedimientos de
calificación de soldadura deben incluir pruebas de impacto, de las zonas afectadas por
el calor del metal base (HAZ) en concordancia con UG-84 cuando requerimos por las
siguientes resultados. La temperatura mínima de diseño del metal (MDMT) usada
abajo deberá ser la MDMT estampada sobre la placa del fabricante o la temperatura
de excepción de la componente soldada antes de aplicar la temperatura de reducción
permitida por UCS-66(b) o UCS-68( e).
a) La soldadura hecha con metal de relleno será depositada usando
procedimientos calificados de soldadura con pmebas de impacto de acuerdo
con UG-84 cuando cualquiera de las siguientes aplicaciones:
1) Cuando cualquier metal base es reque1ido para hacerle una pmeba de
impacto por las reglas de esta división: o
85
2) Cuando el espesor de un pasada individual de soldadura excede Yz
pulgada (13mm) y la mínima temperatura de diseño del metal
(MDMT) es más frio que 70°F(21 °C) o
3) Cuando los metales bases exentos de la prueba de impacto por UCS-
66(g) o la Figura UCS-66, curva C o D, y la temperatura mínima de
diseño de la placa (MDMT) es mas frío que -20°F( -29°C) pero no más
frio que -55°F(-48°C).
UCS-68 DISEÑO
a) Las juntas soldadas se completaran con UW-2(b) cuando la mínima
temperatura de diseño del metal es más frio que -55°F (-48°C) a menos que la
relación coincidente definida en la Figura UCS-66.1 es menor que 0.35.
b) Las juntas de soldadura deberán ser tratadas térmicamente después de la
soldadura en concordancia con los requerimientos de UW-40 cuando es
requerido por otras reglas de esta División. Cuando la temperatura mínima de
diseño del metal es más frío que -55°F (-48°C), y la relación coincidente
definida en la Figura UCS-66.1 es 0.35 o mayor, el tratamiento térmico post
soldadura es requerido, excepto que este requerimiento no se aplica a las
siguientes juntas soldadas, los recipientes a presión o partes de material P-No.
1 tendrán tma prueba de impacto a la .MDMT (Mínima temperatura de diseño
del metal) o más frio en concordancia con UG-84. Los requerimientos de
energía promedio mínimo para el metal base y las soldaduras será de 25
Libra-pie (34 J) en vez de otros valores mostrados en la Figura UG-84.1:
1) Las juntas tipo 1 Categorías A y B, no incluyen juntas cono a cilindro,
las cuales tienen que ser 100% radiografiadas. Las juntas de categoría
86
A y B que adhieren secciones de espesores diferentes deben tener una
transición con una conicidad que no exceda 3:1;
2) Los catetos de los filetes de soldadura no exceden 3/8 pulgada
(lOmm).
C2.-REQUERIMIENTO§ PARA RECIPIENTES A PRESION
CONSTRUIDOS DE MATERIALES NO FERROSOS (PARTE UNF)
GENERAL
UNF-1 ALCANCE
Las reglas de la Prute UNF son aplicables a los recipientes a presión y piezas
de recipientes que se construyen de materiales no ferrosos y deben utilizarse en
conjunción con los requisitos generales establecidos en el Subsección A, y con los
requisitos específicos de la Subsección B que pertenecen al método de fabricación
utilizado.
UNF-3 USOS
Algunos de los usos de los materiales no ferrosos son para resistir la
corrosión, para facilitar la limpieza de los recipientes para el procesamiento de
alimentos, para proporcionar una resistencia o una resistencia de descamación a altas
temperaturas, y para proporcionar tenacidad a la entalla a bajas temperaturas ..
UNF-4 CONDICIONES DE SERVICIO
Las composiciones químicas especificadas, los procedimientos de tratamiento
térmico, los requisitos de fabricación, y pruebas complementarias pueden ser
necesarias para asegurar que el recipiente va a estar en su estado más favorable para
87
el servicio previsto. Esto es particularmente cierto para los recipientes sujetos a la
corrosión severa. Estas normas no indican la selección del material no ferroso
adecuado para el servicio previsto o el importe de la corrosión que se preste. Se
recomienda que los usuarios se aseguran mediante las pruebas pertinentes, o de otra
manera, que el material no ferroso seleccionado será adecuado para el servicio
previsto, tanto en lo que respecta a la corrosión y a la retención de las propiedades
mecánicas satisfactorias durante la vida útil deseada, teniendo en cuenta cualquier
calentamiento o tratamiento térmico que podría ser realizado durante la fabricación.
Véase también el Apéndice No mandatorio A, A-400, de la Sección II de la Parte D.
MATERIALES
UNF-5 GENERAL
a) Todos los materiales no ferrosos sometidos a tensión debido a la presión se
ajustarán a una de las especificaciones que figuran en la Sección II y que se
limitan a los enumerados en las Tablas UNF-23.1 hasta la Tabla UNF-23.5,
salvo lo dispuesto en UG-1 O y UG-11.
b) El apéndice No mandatorio NF de esta división de la sección VIII y el párrafo
titulado Bases de Compra y el apéndice de la especificación de los materiales
aplicables que contienen información relativa a las características del
fabricante del material. Tienen la finalidad de ayudar a los fabricantes en
ordenar el material correcto, y en la fabricación de él, y para ayudar al
productor para seleccionar el material más capaz de cumplir con los requisitos
de los procedimientos de fabricación que se utilizarán.
UNF-6 PLACAS NO FERROSAS
Las especificaciones aprobadas para las placas. no ferrosas se dan en las
Tablas UNF-23.1 hasta la UNF-23.5. Una tabulación de los valores de tensión
88
admisible a diferentes temperaturas se dan en la Tabla lB de la Sección II, Parte D
(verUG-5).
UNF-7 FORJAS
Las especificaciones aprobadas para las forjas no ferrosas se dan en las Tablas
UNF-23.1 hasta la UNF-23.5. Una tabulación de los valores de tensión admisible a
diferentes temperaturas se dan en la Tabla lB de la Sección II, Parte D (ver UG-6).
UNF-8 FUNDICION
Las especificaciones aprobadas para ftmdiciones no ferrosas se dan en las
Tablas UNF-23.1 hasta la UNF-23.5. Una tabulación de los valores de tensión
admisible a diferentes temperaturas se dan en la Tabla lB de la Sección JI, Parte D.
Estos valores de tensión se han de multiplicar por los factores de calidad de fundición
de la UG-24. Las piezas de fundición que hayan de ser soldadas deben ser de un
grado soldable.
UNF-12 MATERIALES DE LOS PERNOS
a) Las especificaciones aprobadas para materiales de los pernos se dan en las
Tablas UNF-23.1 hasta la UNF-23.5. Una tabulación de los valores de tensión
admisible a diferentes temperaturas se dan en la Tabla 3 de la Sección U de la
Parte D.
b) Cuando los tomillos están mecanizados con tratamiento térmico, laminado en
caliente, o material trabajado en frío y no son posteriormente calentados o
recocidos, los valores de tensión admisible en la tabla 3 que se utilizarán en el
diseño se basan en el estado del material seleccionado.
e) Cuando las cabezas de l.os pernos son formadas en caliente, se aplicaran los
valores de esfuerzo permisible para material recocido en la tabla 3 a menos
89
que el fabricante pueda proporciOnar datos de control adecuados para
demostrar que las propiedades de las barras formadas con rodillos en caliente
o de las forjas acabadas en caliente se están cumpliendo, en tal caso las
tensiones permisibles para el material en la condición de acabado en caliente
se pueden utilizar.
d) Cuando las cabezas de los pernos son formadas en frio, se aplicaran los
valores de esfuerzo permisible para material recocido en la tabla 3 a menos
que el fabricante pueda proporcionar datos de control adecuados para
demostrar que se pueden utilizar como se acuerde en el caso, esfuerzos de
diseño más altos. En ningún caso tales esfuerzos excederán de los valores de
esfuerzos permisibles dados en la tabla 3 para material en barra trabajado en
frío
e) Los pernos, husillos y tuercas ferrosas se pueden utilizar siempre y cuando
sean convenientes para la aplicación. Ellos conformaran con los
requerimientos de UCS-1 O y 11.
UNF-13 TUERCAS Y ARANDELAS
Tuercas y arandelas pueden estar hechas de cualquier material adecuado que
figuran en las Tablas UNF-23.1-23.5 a través de UNF. Las tuercas pueden ser de
cualquier dimensión o forma siempre que su resistencia sea igual a la de los pernos,
teniendo debidamente en cuenta el juego de separación del agujero, teniendo el área,
forma de la rosca y la clase de ajuste, la cizalladura del hilo y empuje radial de hilos
[ver U-2 (g)].
UNF-14 VARILLAS, BARRAS Y PERFILES
Las varillas, barras y perfiles se ajustarán a tma de las especificaciones de las
tablas UNF-23.1 hasta la UNF-23.5. 90
UNF-15 OTROS MATERIALES
a) Otros materiales, ya sea ferroso o no ferrosos, pueden ser utilizados para las
piezas de los recipientes, siempre que sean adecuados para los fines previstos.
b) El usuario deberá asegurarse de que el acoplamiento de metales diferentes no
tendrá ningím efecto nocivo sobre la velocidad de corrosión o la vida útil del
recipiente para el servicio previsto.
e) Otros materiales utilizados en combinación con los metales no ferrosos
deberán cumplir los requisitos indicados para aquellas materias en otras partes
de esta División.
DISEÑO
UNF-16 GENERAL
Las reglas en los siguientes párrafos son aplicables específicamente al diseño de
recipientes a presión y" sus partes de materiales no ferrosos y deberán ser usados en
conjunto con los requerimientos para diseño de la subsección A y con los
requerimientos específicos para diseño en la subsección B que pertenecen al método
de fabricación utilizado ..
UNF-19 UNIONES SOLDADAS
a) Para recipientes construidos de Titanio o zirconio y sus aleaciones, todas las
juntas de categorías A y B serán del Tipo No. (1) o No (2) de la tabla UW-12
b) El Titanio o el circonio y sus aleaciones no se soldara con otros materiales.
e) Para los recipientes construidos de UNS N06625, todas las juntas de las
categorías A y B deben ser del Tipo No. (1) o No (2) de la tabla UW-12.
Todas las juntas de las categorías C y D deben ser del Tipo No. (1) o No (2)
de la tabla UW-12, cuando la temperatura de diseño es 1000°F (540°C) o
mayor. 91
d) Para los recipientes construidos de UNS Nl2160, el espesor nominal del
material base de la soldadura no debe exceder de 05 pulgadas (13mm).
Cuando se realiza una soldadura con metal de relleno de la misma
composición nominal del metal base, sólo los procesos GMA W o GTA W
están permitidos y el espesor nominal depósito de soldadura no excederán 0.5
pulgadas (13 mm).
e) Para los recipientes construidos de UNS N06230 y UNS N06210, y cuando se
realiza una soldadura con metal de relleno de la misma composición nominal
del metal base, sólo los procesos GMA W o GTAW están permitidos. Para
aplicaciones usando UNS N06230 encima de 1650°F (900°C), la soldadura se
limitara a los procesos GMAW o GTAW, usando SFA-5.14, ERNiCrWMo-
1.( varillas de soldadura sin revestimiento)
f) Para los recipientes construidos de UNS R31233 durante las pmebas de
procedimiento de calificación de soldadura, cuando se utiliza tma
composición de metal de relleno coincidente, el mínimo esfuerzo a la tracción
del metal de soldadura especificado será de 120 Ksi (828 MPa). Ensayos de
doblado longitudinales están permitidas por la sección IX, QW-160.
UNF-23 VALORES MAXIMOS DE ESFUERZOS PERMISIBLES
a) La tabla 3 (para pernos) y lB (otros materiales) en la sección II, parte D da los
valores de máximos esfuerzos permisibles a las temperaturas indicadas por el
material conforme a las especificaciones indicadas en el mismo. Los valores
pueden ser interpolados para temperaturas intermedias [ver UG-23 y UG-31
(a)]. Para los recipientes diseñados para operar a temperaturas más bajas que
-20°F hasta 100°F (-29°C hasta 38°C).
92
b) Los casquetes de los recipientes a presión pueden ser hachas de tubos
soldados o tuberías listadas en las tablas UNF-23.1, UNF-23.2, UNF-23.3,
UNF-23.4 y UNF-23.5.
e) Cuando la soldadura o soldadura fuerte debe ser hecho de un material que
tiene una mayor resistencia a la tensión producida por el trabajo en caliente o
en frío, se utilizará el valor de tensión admisible para el material en estado
recocido para el diseño de la junta. Las tapas de una sola pieza y el casquete
sin costura pueden ser diseñados sobre la base de la temperahrra actual del
material.
d) Cuando la soldadura o soldadura fuerte debe ser hecho de un material que
tiene una mayor resistencia a la tensión producida por un tratamiento tennico,
el valor de tensión admisible para el material en estado recocido para el diseño
de la junta está dado en la tabla lB o 3 en la sección II, parte D, a menos que
la construcción acabada este sujeto al mismo tratamiento térmico como se
produce en la temperatma en el material recocido, material proporcionado en
la unión soldada y el metal base afecta de forma similar por el tratamiento
térmico.
UNF-28 ESPESORES DE CASQUETES BAJO PRESION EXTERNA
Casquetes cilíndricos y esféricos bajo presión externa serán diseñados por las
reglas en la UG-28, usando las fig¡.rras aplicativas que se encuentran en la subparte 3
de la sección II, prute D y los límites de temperatura de UG-20(c).
UNF-30 ANILLOS ATIESADORES
Reglas que regulan el diseño y fijación de los anillos de atiesa miento son
dados en la UG-29 y UG-30.
93
UNF-33 TAPAS FORMADAS, CON PRESIONEN EL LADO CONVEXO
Las tapas elipsoidales, toriesfericas, hemisféricas y cónicas tienen presión
sobre el lado convexo (menos tapas) pueden ser diseñadas por las reglas de UG-23,
usando las figuras dadas en la subparte 3 de la sección II, parte D, en las cartillas
designadas NF A, NFC, NFN, NFT y NFZ.
UNF-56 TRATAMIENTO TERMICO DESPUES DE LA SOLDADURA
a) Tratamiento térmico para materiales no ferrosos no es necesario ni deseable.
b) Salvo que en (e), ( d) y (e) a continuación, se llevará a cabo ningún tratamiento
térmico después del soldeo salvo acuerdo entre el usuario y el fabricante. La
temperatura, el tiempo y el método ·de tratamiento térmico deberán estar
cubiertos por el acuerdo.
e) Si las piezas de fundición de la SB-148, aleación CDA 954 están soldadas,
serán tratados térmicamente después de todo soldadura en 1,150°F a 1200°F
(620°C a 650°C) durante 11/2 hora a temperatura media durante los primera
pulgada de espesor de la sección transversal más 1/2 hora por cada pulgadas
adicionales de espesor de la sección. El material deberá luego ser enfriado por
arre.
d) Dentro de 14 días después de la soldadura, todos los productos de circonio
grado R60705 serán tratados térmicamente de 1,000°F a 1,100°F (540°C un
595°C) durante un mínimo de 1 hora para un espesor de hasta 1 pulgada (25
mm) más 1/2 horas para cada pulgada adicional de espesor. Por encima de
800°F ( 425°C), el enfriamiento se llevará a cabo en un horno cerrado o
cámara de enfriamiento a una tasa no mayor que 500°F 1 hr (278°C 1 hr)
dividido por el grosor máximo metal de la placa de cubierta o tapa en
94
pulgadas, pero en ningún caso más de 500°F 1 hr (278°C 1 h). Desde 800°F
( 425°C), el recipiente puede enfriarse en aire quieto.
UNF-57 EXAMEN RADIOGRAFICO
a) Los recipientes o partes de recipientes a presión construidas de material no
ferroso se radiografían de conformidad con los requisitos de la UW -11.
b) En adición, para recipientes construidos de titanio o circonio y sus aleaciones,
todas las juntas de categorías A y B serán totalmente radiografiadas de
acuerdo con UW-51.
e) Las juntas con soldadura a tope en recipientes construidos de materiales
listados en la tabla UNF-23.3 con las excepciones de aleaciones 200 (UNS
No. N02200), 201 (UNS No. N02201), 400 (UNS No. N04400), 401 (UNS
No. N04401) y 600 (UNS No. N06600), será examinada radiográficamente
para toda su longitud como prescribe en UW-51 cuando el espesor de la placa
o el espesor de la placa del recipiente en la junta de soldadura excede 3/8
pulgada (1 O mm).
d) Cuando un defecto es eliminado y no es necesario reparar la soldadura, se
pondrá especial atención a las muescas de contorno o esquinas. La superficie
contorneada debe ser re inspeccionada por el mismo medio utilizado
originalmente para localizar el defecto para asegurarse de que se ha eliminado
por completo.
UNF-58 EXAMEN CON LIQUIDO PENETRANTE
Todas las soldaduras, tanto ranura y filete, en los recipientes construidos con
materiales cubiertos por UNS N06625 (grado 2 sólo en el SB-443, SB-444 y SB-
446), UNS Nl 0001 y UNS N10665 serán examinados para la detección de grietas por
el método de líquidos penetrantes. Este examen se hará después del tratamiento de
95
calor si no se realiza el tratamiento térmico. Todas las grietas deberán ser eliminadas
mediante lijado, o moliendo. Cuando un defecto es eliminado la reparación de la
soldadura no es necesario, se pondrá especial atención a las muescas de contorno o
esquinas. La superficie contorneada será re inspeccionada por el mismo medio
utilizado originalmente para localizar el defecto para asegurarse de que se ha
eliminado por completo.
Todas las juntas de los recipientes construidos con Titanio o circonio y sus aleaciones
serán examinadas por el método de líquidos penetrantes . de acuerdo al Apéndice
mandatorio 8.
Las juntas soldadas en los recipientes o partes de los recipientes, constmidos de
materiales listados en la tabla UNF-23.3 con la excepción de las aleaciones 200 (UNS
No. N02200), 201 (UNS No. N02201), 400 (UNS No. N04400), 405 (UNS No.
N04405), y 600 (UNS No. N06600), pueden ser examinados por el método de líquido
penetrante, cuando ellos no requieren tma radiografía total.
Las juntas a traslape con soldadura de resistencia y laser, están exentos de los
requisitos del examen de líquidos penetrantes de (a), (b) y (e) anterior.
UNF-65 OPERACIÓN CON TEMPERATURA BAJA
Todos los materiales listados en las tablas UNF-23.1 hasta UNF-23.5, junto
con metal de soldadura depositado dentro de la gama de la composición para el
material en dicha tabla, no experimentan una marcada caída en la resistencia al
impacto a temperatura bajo cero. Por lo tanto, no hay requisitos adicionales se
especifican para las aleaciones de aluminio forjado cuando se utilizan a temperaturas
de hasta -452°F ( -269°C); para el cobre y aleaciones de cobre, níquel y aleaciones de
níquel, aleaciones de aluminio ftmdido y cuando se utilizan a temperatura hacia abajo
96
para -325°F (-198°C); y para el titanio o zirconio y sus aleaciones utilizado a
temperaturas de hasta -75°F (-59°C). Los materiales que figuran en las tablas UNF-
23.1 hasta la UNF-23.5 se puede utilizar a temperaturas inferiores a los fijados en el
presente documento y para otras composiciones de soldadura de metal siempre que el
usuario quede satisfecho por los resultados de pmebas adecuadas, tales como
detenninaciones de alargamiento a la tracción y resistencia a la tracción de la entalla
afilada (en comparación con resistencia a la tracción sin entalla) que el material tiene
una ductilidad adecuada a la temperatura de diseño.
C3.-REQUERIMIENTOS PARA RECIPIENTES A PRESION
CONSTRUIDOS DE MATERIALES DE ACEROS DE ALTA ALEACION
(PARTE UHA)
GENERAL
UHA-1 ALCANCE
Las reglas de la Parte UHA son aplicables a los recipientes a presión y piezas
de recipientes que se construyen en acero de alta aleación y deben utilizarse en
conjunción con los requisitos generales establecidos en la subsección A, y con los
requisitos específicos de la Subsección B que pertenecen al método de fabricación
utilizado.
UHA-5 USOS
Algunos de los usos de acero de alta aleación son para resistir la corrosión,
para evitar la contaminación de los contenidos con hierro, para facilitar la limpieza de
los recipientes para procesamiento de los alimentos, para proporcionar tma resistencia
o resistencia a la ampliación a altas temperaturas, y para proporcionar resistencia al
impacto a bajas temperaturas.
97
UHA-6 CONDICIONES DE SERVICIO
Composiciones químicas específicas, procedimientos de tratamiento térmico,
requisitos de fabricación, y pruebas complementarias pueden ser necesarias para
asegurar que el recipiente va a estar en su estado más favorable para el servicio
previsto. Esto es particularmente cierto para los recipientes sujetos a la corrosión
severa. Estas normas no indican la selección de una aleación adecuada para el
- servicio prporcionado o la cantidad de cmTosion permisible a ser previsto.
Se recomienda que los usuarios se aseguran por apropiados pmebas ellos mismos, o
de otra manera, que el acero de alta aleación seleccionada y su tratamiento ténnico
durante la fabricación será adecuado para el servicio previsto tanto con respecto a la
resistencia a la corrosión y-a la retención de las propiedades mecánicas satisfactorias
durante el servicio de vida deseado. (Ver apéndice no mandatorio HA, sugerencias
sobre la selección y el tratamiento de Aceros austeníticos al cromo-níquel.)
UHA-8 MATERIAL
a) las especificaciones aprobadas para fundiciones de acero de alta aleación
se dan en la Tabla UHA-23. Una tabulación de los valores admisibles de
tensión a diferentes temperaturas se dan en la Sección II, Parte D, Tabla
3 (para atornillar) y en la Tabla lA (para otros materiales).Estos valores
de esfuerzo deben ser multiplicados por el factor de la calidad de
fundicion dados en UG-24. Piezas fundidas que hayan de ser soldadas
deben ser de grado soldable.
b) las bridas de acero de alta aleación de fundición y accesorios cumplen
con ASME B 16.5 se utilizarán dentro de las calificaciones asignadas en
estas normas .
98
MATERJALES
UHA-11 GENERAL
a) Todos los materiales sometidos a esfuerzos debido a la presión se ajustarán a
una de las especificaciones que figuran en la Sección II, y se limitan a los
enumerados en la Tabla UHA-23, salvo disposición en contrario previsto en
(b) y UG-4.
b) Las especificaciones descritas en las Tablas lA y 3 de la Sección II, Parte D
no utilizan un sistema uniforme para designar el número de grado de los
materiales que tienen aproximadamente el mismo rango de composición
química. Para proporcionar tm sistema uniforme de referencia, estas tablas
incluyen una columna de UNS (Sistema de Numeración Unificado) números
asignados a identificar las diferentes composiciones de las aleaciones. Cuando
estos números UNS particulares fueron asignados, los números conocidos de
tipo AISI para aceros inoxidables se incorporaron en la designación. Estos
números de tipo se utilizan en las reglas de la Prute UHA siempre que se haga
referencia a los materiales de aproximadamente la misma composición
química que se suministra bajo más de una especificación aprobada o en más
de una forma de producto.
UfJA-12 MATERlALES DE PERNOS
a) Especificaciones aprobadas para materiales de los pernos de acero al carbono
y acero de baja aleación se enumeran en la Tabla UCS-23 y de acero de alta
aleación en la Tabla UHA-23. Una tabulación de los valores de tensión
admisible a diferentes temperaturas (ver UG-12) se da en la Tabla 3 de la
Sección II de la Parte D.
99
b) Pernos no ferrosos, pernos y tuercas pueden ser utilizados siempre que
resulten adecuados para la aplicación. Deberán ajustarse a los requisitos de la
parte UNF.
UHA-13 TUERCAS Y ARANDELAS
Tuercas y arandelas se ajustarán a los requisitos dados en UCS-11.
DISEÑO
UHA-20 GENERAL
Las reglas en los párrafos siguientes se aplican específicamente al diseño de
recipientes a presión las piezas que están construidas de acero de alta aleación y se
utiliza en conjunción con los requisitos generales de diseño en la Subsección A, y con
los requisitos específicos para el Diseño en la Subsección B que pertenecen con el
método de fabricación utilizado.
UHA-21 UNIONES SOLDADAS
Cuando se requiere un examen radiográfico para juntas soldadas a tope por
UHA-33 las juntas de las categorías A y B (ver UW-3) deberá ser de los tipos Nos.
(1) y (2) de la tabla de la UW-12.
UHA-23 VALORES MAXIMOS DE ESFUERZOS PERMISIBLES
e) La tabla 3 (para pernos) y lA (otros materiales) de la sección II, parte D da los
valores de máximos esfuerzos permisibles a las temperaturas indicadas por el
material conforme a las especificaciones indicadas en el mismo. Los valores
pueden ser interpolados para temperaturas intermedias [ver UG-23 y UG-31
(a)].
100
f) Los casquetes de los recipientes a presión pueden ser hachas de tubos
soldados o tuberías listadas en la tabla UHA-23.
g) Para los recipientes a presión diseñados para funcionar a una temperatura
inferior a -20°F (-30°C), los valores de tensión admisible para ser utilizado en
el diseño no excederán de lo indicado en la Tabla lA o 3 de la Sección TI,
· Parte D para temperaturas de -20°F a 100°F (- 30°C a 40°C).
UHA-28 ESPESORES DE CASQUETES BAJO PRESION EXTERNA
Casquetes cilíndricos y esféricos bajo presión externa serán diseñados por las
reglas en la UG-28, usando las figuras aplicativas que se encuentran en la subparte 3
de la sección II, parte D y los límites de temperatura de UG-20(c).
UHA-29 ANILLOS ATIESADORES PARA CASQUETES BAJO PRESION
EXTERNA
Reglas que regulan el diseño de los anillos de atiesamiento son dados en la
UG-29.
UHA-30 ADHERENCIA DE ANILLOS ATIESADORES A CASQUETES
Reglas que regulan la fijación de los anillos de atiesa miento son dados en la
UG-30.
UHA-31 TAPAS FORMADAS, CON PRESIONEN EL LADO CONVEXO
Las tapas elipsoidales, toriesfericas, hemisféricas y cónicas tienen presión
sobre el lado convexo (menos tapas) pueden ser diseñadas por las reglas de UG-23,
usando las figuras para acero a alta aleación dadas en la Figura CS-2 en la subparte 3
de la sección II, parte D .
101
UHA-32 REQUISITOS PARA EL TRATAMIENTO TÉRMICO POSTERIOR A
LA SOLDADURA
Antes de aplicar los requisitos detallados y excepcmnes en estos párrafos, los
procedimientos de calificación de soldadura satisfactorios que se utilizarán serán
ejercidas de acuerdo con todas las variables esenciales de la sección IX, incluyendo
las condicíones de tratamiento térmico
posterior a la soldadura y que incluyen otras restricciones que se enumeran a
continuación. Las soldaduras en recipientes a presión o partes del recipiente de
presión se les dará un tratamiento térmico posterior a la soldadura a una temperatura
no inferior a la especificada en los cuadros UHA-32.1 hasta UHA-32.6 cuando el
espesor nominal, como se define en UW-40(f), incluyendo corrosión permisible.
UHA-33 EXAMEN RADIOGRAFICO
e) Los requerimientos para radiografiado prescrito en UW-11, UW-51, y UW-52
se aplica a los recipientes de altas aleaciones, excepto como está previsto en
(b) que está a continuación. (Ver UHA-21)
f) Las juntas soldadas a tope en los recipiente a presión construidos con
materiales conformes al tipo de soldadura 405 soldado con electrodo de cromo
recto, y los tipos 410, 429, y 430 soldados con alg(m electrodo, serán
radiografiado en todos los espesores. Las radiografias finales de todas las
soldaduras ferriticos cromo rectas incluyendo reparaciones mayores a estas
soldaduras se realizarán después de realizar el tratamiento térmico posterior a
la soldadura.
g) Las juntas soldadas a tope en los recipiente a presión construidos con aceros
inoxidables al cromo-níquel austenítico que son radiografiados debido a los
requisitos de espesor de UW -11, o de menor espesor donde la eficiencia de la 102
junta refleja el crédito por examen radiográfico de la Tabla UW-12, será
radiografiado siguiendo una calefacción posterior si se lleva a cabo.
UHA-34 EXAMEN CON LIQUIDO PENETRANTE
Todo los aceros de aleación auste1útico de cromo-mque1 y soldaduras de
aceros dúplex austenítico 1 ferrítico, tanto ranura y filete, que superan un tamaño
nominal de 3/4 pulgadas (19 mm.), como se defme en la UW-40 (f), y se
efectuarán para la detección de grietas mediante el método de líquidos
penetrantes. Este examen se hará después del tratamiento de calor si se realiza el
tratamiento térmico. Todas las grietas serán eliminadas.
C4.-REQUERIMIENTOS PARA RECIPIENTES A PRESION
CONSTRUIDOS DE MATERIALES DE IDERRO FUNDIDO (PARTE UCI)
GENERAL
UCI-1 ALCANCE
Las reglas de la Parte UCI son aplicables a los recipientes a presión y partes
de recipientes que están construidos de hierro ftmdido, bien-o ftmdido nodular que
tiene tm alargamiento de menos del15% en 2 pulgadas (50 mm), o de metal colado
dual (ver UCI-23 y UCI-29), excepto las partes a presión estándar cubiertos por UG-
11 (b ), y se utiliza en conjunción con los requisitos generales de la Sub sección A. a
medida en que estos requisitos son aplicables al material emitido.
UCI-2 RESTRICCIONES DE SERVICIO
Los recipientes de hierro fundido no se utilizarán para los servicios como siguen:
a)- Contener sustancias letales o inflamables, o bien líquidos o gaseosos.
b )- Para calderas de vapor no expuestos al fuego como se defme en U-1 (g).
e)- Para la cocción directa [ver UW-2 (d)].
103
UCI-3 LIMITACIONES DE LA PRESIÓN Y TEMPERATURA
(a) La presión de diseño de recipientes y piezas de recipientes construidas de
cualquiera de las clases de hierro fundido enumeradas en la Tabla UCI-23 no
deberá exceder de los valores siguientes, salvo lo dispuesto en (b) y a
continuación (e):
1) 160 Psi (1,1 MPa) a temperaturas no supenores a 450°F
(230°C) para los recipientes que contienen gases, vapor, o otro
vapores;
2) 160 Psi (1,1MPa) a temperaturas no mayores que 375°F (190°C) para
los recipientes que contienen líquidos;
3) 250 Psi (1,7MPa) para líquidos a temperaturas menos de su punto de
ebullición a presión de diseño, pero en ningún caso a temperaturas
superiores a l20°F (50°C);
4) 300 Psi (2 MPa) a temperaturas no mayores que 450°F (230°C) para
los pernos de cabezas roscadas, tapas, o cierres que no forman un
componente principal del recipiente de presión.
(b) Los recipientes y piezas de recipientes a presion construidas de
material sin tensiones conforme de las clases 40 a 60 del material SA-
278 se puede utilizar para presiones de diseño de hasta 250Psi
(1,7MPa) y temperaturas hasta 650°F (345°C), siempre la distribución
del metal en las paredes del recipiente a presión de la pieza colada de
hierro fundido se demuestra que es aproximadamente unifonne.
(e) Recipientes y partes de recipientes a presión construida de material
aliviado de tensiones conforme a SA-476 se puede utilizar para
presiones de diseño de hasta 250 psi (1,7 MPa) y temperaturas hasta
450°F (230°C). 104
( d) Las bridas de hieno fundido y los accesorios bridados conformes con
ASME B16.1, bridas de tuberías de hieno fundido y accesorios
bridados, Clases 125 y 250, pueden utilizarse en su totalidad o en parte
de un recipiente a presión para presiones que no excedan las
calificaciones de Standard Nacionales de América donde la
temperatura no superior a 450°F (230°C).
Figura 2. 7 (Apéndice 1.4)
PRINCIPALES DlMENSIOl'"ES DE CABEZAS TIPICAS
~--·0 -----~t:-1
(a) Elipsoidal
(d) Cónica
L .. ""' -i-"' . --¡-----/- ··-
~ o_J__/ _/ ~ -~ Tr ./
(b) Esférica cóncava (toriesferica)
¡/,' y'l
te 0----~
' 1 ! . .---·7.~-·--- ·-···-L/ !
(e) Hemiesferica
~--- ---- ¡- 0·-.!:.."-·-~ · r 1 ·
·- ......................... ,. _____ , ____ ..• ., ~---"~ --t • 1
. {e) Toriconical (Tapa de cónica con nudillo)
105
MATERIALES
UCI-5 GENERAL
Todos los materiales de hierro fimdido sujetos a tensión debido a la presión se
ajustarán a una de las especificaciones que figuran en la Sección II y se limitan a los
enumerados en la Tabla UCI-23 salvo disposición en contrario prevista en UG-11.
UCI-12 MATERIALES DE LOS PERNOS
Los requisitos para los pernos, tuercas y arandelas deberán ser los mismos que para
aceros al carbono y de baja aleación dados en UCS-1 O y UCS-11.
DISEÑO
UCI-16 GENERAL
Las normas en los párrafos siguientes se aplican específicamente al diseño de
piezas de recipientes a presión de hierro fundido y se pueden utilizar junto con los
requisitos generales para el Diseño en la subsección A, en la medida en que estos
requisitos son aplicables a los materiales de fundición.
Para los componentes para los que el Código establece ninguna regla de diseño, las
disposiciones de la UG-19(b) y UG-19(c) se aplican. Si se realiza una pmeba de
calidad, las reglas de UCI-101 se aplican.
UCI-23 VALORES MÁXIMOS DE ESFUERZOS PERMISIBLES
a) La tabla UCI-23 indican los valores máximos
admisibles de tensión a las temperaturas indicadas para
las piezas que se ajusten a las especificaciones
indicadas en el mismo. Para cilindros de metal doble
que se ajusten a SA-667 o SA -748, el esfuerzo máximo
calculado, incluyendo todas las cargas aplicables de
UG-22, no será superior a la tensión admisible en la 106
admisible de la tensión en compresión será de dos
veces mayor que la permitida en la tensión.
UCI-28 ESPESORES DE CASQUETE BAJO PRESION EXTERNA
Los casquetes cilíndricos y esféricos bajo presión externa deberán ser
diseñados por las normas en UG-28, utilizando las cifras correspondientes dadas en la
subparte 3 de la sección II, la parte D y los límites de temperatura de UG-20 (e).
UCI-29 CILINDROS DE J\1ETAL DOBLE
El espesor mínimo de pared de los cilindros de metal doble que se ajusten a
SA-667 o SA-748 será de 5 pulg. (125 mm), y el diámetro exterior de dichas cilindros
no excederán de 36 pulg (900 mm).
UCI-32 TAPAS CON LA PRESIONEN EL LADO CONCAVO
Las tapas con la presión en el lado cóncavo (menos tapas) se diseñaran de
acuerdo con las ecuaciones dadas en UG-32 usando el esfuerzo máximo permisible
en tensión.
UCI-33 TAPAS CON LA PRESIONEN EL LADO CONVEXO
El espesor de las tapas con la presión en el lado convexo (menos tapas) no
deberá ser inferior al espesor requerido en UCI-32 para más tapas bajo la misma
presión, ni menos que 0.01 veces el diámetro interior de la aleta del cabezal.
UCI-35 FORMAS DE CUBIERTAS ESFERICAS (TAPAS)
a) Las tapas de forma esférica de fundición circular con bridas de pernos,
similar a la Figura 1-6 ,contenida en el apéndice mandatorio 1, inciso 1-6,
bocetos (b ), (e) y ( d), deberán estar diseñados de confonnidad con lo
dispuesto en 1-6, excepto que las esquinas y filetes deben cumplir con los
requisitos de la UCI-37
107
b) Las tapas de forma esférica de ftmdición circular con bridas de pernos, que
no sean los descritos en (a) anterior, se diseñó en su versión según los
siguientes requisitos.
l. Los espesores de la tapa será detenninado de acuerdo con los
requerimientos de UG-32 ..
2. Los radios nudillo (r) y esférico (L), visto en la figura 1.4 (b)
conforme con los requisitos dados en UG-32.
3. Las bridas de hierro ftmdido y accesorios bridados confonnes a ASJ\1E
Bl6.1 [ver UG-44 (a)] se puede utilizar en todo o en parte de un
recipiente a presión para presiones no superiores a clasificaciones de
Normas Nacionales Americanas a temperaturas no superiores a 450°F
(232°C ). Otras pestañas pueden ser diseñados de acuerdo con las
disposiciones del Apéndice Obligatoria 2 utilizando los valores de
esfuerzos permisibles en flexión.
UCI-36 ABERTURAS Y REFORZAMIENTOS
a) Los requisitos dimensionales dados en UG-36 a UG-46 son aplicables a hierro
fundido y se utilizarán en el diseño de las aberturas y refuerzos en recipientes
a presión y las partes las cuales son íntegramente fundida con el recipiente a
presión o la parte del recipiente a presión. En ningún caso el espesor del
reforzamiento, incluyendo el espesor nominal de la pared del recipiente,
superar el doble del espesor nominal de la pared del recipiente.
b) Las bridas de hierro fundido, boquillas y aberturas no deberán unirse a las
partes a presión de acero o no ferrosos, por soldadura o soldadura fuerte, ni
ello se considerará una contribución de esfuerzos al recipiente a presión o
parte del recipiente a presión.
108
UCI-37 ESQUINA Y FILETES
Un radio liberal, se facilitara en los bordes en proyectar y en las esquinas de reentrada
de acuerdo con la buena práctica de la fundición. Los cambios abmptos en el
contorno de la superficie y en espesor de pared en coyunturas serán evitados. Filetes
se ajustarán a la siguiente forma.
a) Los filetes que forman la transición entre las paredes que contiene presión y
los accesorios integrales, tales como silletas, orejetas, soportes, boquillas,
bridas y cajas, deberán tener un radio no inferior a la mitad del espesor de la
presión que contiene la pared adyacente a la unión.
CS.-REQUERIMIENTOS DE SOLDADURA PARA RECIPIENTES A
PRESION CONSTRUIDOS DE MATERIALES CON REVESTIMIENTO
INTEGRAL RESISTENTE A LA CORROSIÓN, REVESTIMIENTO
SUPERPUESTO DE SOLDADURA DE METAL, O CON FORROS
APLICADOS (PARTE UCL)
GENERAL
UCL-1 ALCANCE
Las reglas en la parte UCL son aplicables a los recipientes a presión o las
piezas del recipiente que se construyen de un material base metal con una resistencia
integral a la corrosion o recubrimiento superpuesto con soldadura metálica en los
recipientes y las piezas de recipientes que son total o parcialmente forrado interior o
exterior con placa resistente a la corrosión o placas y tiras, unidos por soldadura a las
placas de base antes o después de la formación del casquete, tapas y otras partes
durante o después de su montaje en el recipiente completo. Estas normas se utilizan
109
en combinación con los requisitos generales establecidos en el Subsección A y con
los requisitos específicos en las partes aplicables de la Subsección B.
UCL-2 1\lliTODOS DE FABRICACION
Los recipientes y las piezas del recipiente el material de base con una
resistencia integral a la corrosión o recubrimiento superpuesto con soldadura metálica
deben ser fabricados mediante soldadura. Revestimientos resistentes a la corrosión
pueden estar unidos por soldadura a los recipientes fabricados por cualquier método
de construcción permitido por las normas de esta sección.
UCL-3 CONDICIONES DE SERVICIO
Composiciones químicas específicas, procedimientos de tratamientos
térmicos, requerimientos de fabricación, y pruebas suplementarias, pueden ser
requeridas para asegurar que el recipiente sea adecuado para un intenso servicio. Esto
es particularmente verdadero para recipientes sujetos a condiciones severas de
corrosión, y también estos recipientes operan en servicios de temperatura cíclica.
Estas reglas no indican la selección de una adecuada aleación para un intenso servicio
o la cantidad de corrosión permisible a ser proporcionado. Ver también guías
informativas y no mandatorio sobre fenómenos metalúrgicos en el Apéndice A no
mandatorio de la sección II, parte D.
Es recomendable que los usuarios ellos illlsmos aseguren, aplicando pruebas
apropiadas, o de otra manera que se seleccionen materiales y los tratamientos
térmicos durante su fabricación que sean adecuadas para un intenso servicio.
110
MATERIALES
UCL-10 GENERAL
Todos los materiales base usados en la construcción de recipientes revestidos
y aquellos que tienen revestimientos aplicados contra la corrosión, deberán cumplir
con los requerimientos dados para materiales en UCI-5, UF-5, UHT-5, o ULW-5.
UCL-11 MATERIALES DE REVESTIMIENTO INTEGRAL SUPERPUESTO DE
SOLDADURA METALICA
a) Material de revestimiento utilizado en construcciones en las que los cálculos
de diseño se basan en el espesor total incluyendo el revestimiento [ver UCL-
23 (e)] se ajustará a una de las siguientes especificaciones:
1) SA-263, Placa con revestimiento de acero inoxidable de cromo.
2) SA-264, Placa con revestimiento de acero inoxidable de cromo
níquel.
3) SA-265, Placa de acero con revestimiento de acero níquel y aleación
de níquel.
Además de lo anterior, el metal de soldadura de superposición de
revestimiento se puede utilizar como se define en esta Parte.
b) El material base con resistencia integral a la corrosión o con revestimiento
superpuesto de metal de soldadura usado en la fabricación en el cual el cálculo
del diseño está basado en el espesor del material base, excluyendo el espesor
del material de revestimiento, puede consistir en cualquier material de base
que cumpla los requisitos de UCL-1 O y cualquier material metálico resistente
a la corrosión, o revestimiento superpuesto de soldadura metálica de una
calidad soldable, que en el juicio del usuario es adecuado para un servicio
intenso.
111
e) El material base con revestimiento de resistencia integral a la corrosión, en el
cual una parte del revestimiento es incluido en los cálculos del diseño, como
lo permite en UCL-23(c), deberá mostrar una mínima resistencia al corte de
20,000 psi (140 MPa) cuando se ensaya en la manera descrita en las
especificaciones de la placa de revestimiento. Una prueba de corte puede ser
hecha en cada placa revestida y rolada, y los resultados pueden ser reportados
sobre la prueba del repmte del material.
Cuando el espesor compuesto del material de revestimiento es 3/4 pulgadas
(19 mm) o menos, y 1 o cuando el espesor de revestimiento de metal es
nominalmente 0,075 pulgadas (1,9 mm) o menos, la prueba de "Resistencia de
unión", corno se describe en SA-263, SA-264, o SA-265, se puede utilizar en
lugar de la prueba "Resistencia al corte" para cumplir los criterios de
resistencia al corte mínimo aceptable, excepto que la muestra de ensayo de
plegado debe ser 1 1/2 pulgadas (38 mm) de ancho por no más de 3/4
pulgadas (19 mm) de espesor y se doblan, a temperatura ambiente, en un
ángulo de 180 grados para el diámetro de la curva prevista en las
especificaciones de los materiales aplicables al metal de soporte. Los
resultados de la prueba "Resistencia de unión" debe ser reportado en el
certificado de la prueba de reporte del material.
d) Una prueba de adherencia o de corte no es requerida para el revestimiento
superpuesto del metal base.
e) Cuando una parte del espesor del revestimiento se especifica como una
tolerancia para la corrosión, se retirará tal grosor añadido antes de realizar
pruebas de tensión molino. Cuando no se espera que la corrosión del
revestimiento, ninguna parte del revestimiento es necesario retirar antes de la
112
prueba, a pesar de que el exceso de espesor parece haber sido proporcionado o
está disponible como margen de corrosión.
UCL-12 FORROS
El material usado para aplicarse como revestimiento resistente a la corrosión
puede ser cualquier material metálico de la calidad soldable que en el juicio del
usuario es adecuado para el propósito previsto.
DISEÑO
UCL-20 GENERAL
a) Las reglas en los párrafos siguientes se aplican específicamente a los
recipientes a presión y partes de recipientes constmidos de material de base
con resistencia integral a la corrosión, o revestimiento superpuesto de metal
de soldadura y los que hayan aplicado revestimientos resistentes a la corrosión
y se utilizan junto con los requisitos generales para el diseño de la sub sección
A, y con los requisitos específicos para el Diseño en la Subsección B que
pertenecen al método de fabricación utilizado.
b) Revestimientos resistentes a la corrosión Aplicado.-El espesor mínimo
especificado en UG-16(b) será el espesor total del material revestido con una
resistencia integral a la corrosión o un revestimiento sobrepuesto de soldadura
metálica y el espesor del material base para aplicarse en la fabricación de
forros.
UCL-23 VALORES MÁXIMOS DE ESFUERZOS PERMISIBLES
a) Revestimientos resistentes a la corrosión Aplicada. El espesor del material
utilizado para el revestimiento aplicado no se incluirá en el cómputo para el
espesor requerido de cualquier recipiente forrado. El valor máximo del
113
esfuerzo admisible será el que se da para el material base en la Tabla UCS-23,
o UNF-23.
b) Material Revestido Integralmente sin crédito para un espesor completo de
Revestimiento. A excepción de lo permitido en (e) a continuación, los
cálculos de diseño se basan en el espesor total del material revestido menos el
mínimo espesor nominal específico de revestimiento. Un exceso de espesor
razonable ya sea del revestimiento real o del mismo grosor de la corrosión del
metal de soldadura resistente puede ser incluido en los cálculos de diseño
como un espesor igual de material de base. El valor máximo de esfuerzo
admisible será el que se da para el material base que se hace referencia en la
Tabla UCS-23, UF-6, o UHT-23 y aparece en la Tabla lA de la sección II de
la Parte D.
e) El material base con resistencia integral a la corrosión o revestimiento
sobrepuesto de soldadura metálica con crédito para espesor de revestimiento.
Cuando el material base con revestimiento resistente integral a la corrosión,
conforme a una de las especificaciones listadas en UCL-ll(a), o consiste de
un material base aceptable con metal de soldadura sobrepuesto resistente a la
corrosión y las juntas son completas para depositar metal de soldadura
resistente a la cmTosión siempre la soldadura en el material de base para
restam·ar el revestimiento, los cálculos de diseño pueden estar basadas en un
espesor igual al espesor nominal del material de base más Se 1 Sb veces el
espesor nominal del revestimiento después de cualquier indemnización
prevista la corrosión se ha deducido , donde:
Sb = Valor del máximo esfuerzo permisible para el material base en la
temperatura de diseño.
114
Se = Valor del máximo esfuerzo permisible para el revestimiento
integral en la temperatura de diseño o para el revestimiento
sobrepuesto del metal de soldadura resistente a la corrosión, la
del material forjado cuya química se aproXlllla más
estrechamente a la del revestimiento, a la temperatura de diseño
Donde Se es mayor que Sb, el multiplicador Se 1 Sb debe ser tomado igual a la
unidad. El valor del máximo esfuerzo permisible debe ser dado para el
material base referenciada en la Tabla UCS-23, UF-6, o UHT-23 y el listado
en la tabla lA de la sección II, prute D. Los recipientes en los cuales el
revestimiento es incluido en la computación de espesor requerido, no deben
ser fabricados para presión interna bajo las provisiones de la Tabla UW -12, en
la columna (e).
Los espesores de los revestimientos sobrepuestos del metal de soldadura
resistente a la corrosión depositada por procesos manuales deben ser
verificados por medios eléctricos y mecánicos. Un examen debe ser hecho
para cada tapa, casquete en curso, o cualquier otro componente retenedor de
presión para cada proceso de soldadura usado. Los lugares de exámenes deben
ser escogidos por el Inspector excepto que, cuando el inspector ha sido
debidamente notificado con antelación y no puede estar presente o no hacer la
selección, el fabricante podrá ejercer su propio juicio en la selección de los
lugares.
UCL-24 MAXIMA TEMPERATURA DE TRABAJO PERMISIBLE
a) Cuando los cálculos de diseño se basan en el espesor del material base
exclusiva de revestimiento o el espesor del revestimiento, la temperatura
máxima de servicio de metal del recipiente será el que se permitió para el
material base. 115
b) Cuando los cálculos de diseño están basados sobre el espesor total del
material base con una· resistencia integral a la corrosión, o revestimiento
sobrepuesto de metal soldado, como se permite en UCL-23(c), la máxima
temperatura de servicio del metal debe ser menor de los valores permitidos
para el material base referenciado en la Tabla UCS-23, UF-6, o UHT-23 y los
listados de la tabla lA de la sección II, parte D, o referenciado a UCL-23(c)
para revestimientos sobrepuestos de metal de soldadura resistente a la
corrosión y los materiales de revestimientos referenciados en la tabla UHA-23
o Tablas UNF-23.1 hasta UNF-23.
e) El uso de la resistencia integral a la corrosión, o reforzamiento sobrepuesto de
metal de soldadura, o material de forro de acero inoxidable de aleación de
cromo contenido de más del 14% no se recomienda para temperaturas de
servicio de metales por encima de 800°F ( 425°C)
UCL-25 MATERIALES DE FORROS Y REFORZAMIENTOS CONTRA LA
CORROSION
a) Cuando la corrosión o erosión de liD material de forro o reforzamiento es
esperado, el espesor del reforzamiento o del forro, debe ser incrementado por
una cantidad que en el juicio del usuario proporcionara la vida de servicio
deseada.
b) Agujeros Telltale. Los requerimientos de UG-25(e) y UG-46(b) deberá
aplicarse cuando los agujeros Telltale son usados en reforzamientos o forros
de reforzamiento, excepto que estos agujeros se pueden extender al
revestimiento o forro
116
UCL-26 ESPESORES DE CASQUETES Y TAPAS BAJO PRESION EXTERNA
Los espesores de casquetes o tapas bajo presión externa deberán satisfacer los
requerimientos de la parte de la Subsección C aplicable a los materiales base. El
reforzamiento puede ser incluido en los cálculos de diseño para materiales de
reforzamiento en la medida prevista en UCL-23(b) y UCL(c).
UCL-27 OPERACIONES A BAJA TEMPERATURA
Los materiales base usados en al construcción de recipientes debe satisfacer
los requerimientos de UCS-66, UCS-67, UCS-68, Parte UF, o UHT-5.
C6.-REQUERIMIENTOS PARA RECIPIENTES A PRESION
CONSTRUIDOS DE HIERRO FUNDIDO DUCTIL (PARTE UCD)
GENERAL
UCD-1 ALCANCE
Las reglas en la parte UCD son aplicables a los recipientes a presión o las piezas del
recipiente que se construyen de hierro fundido dúctil y pueden ser usados en
combinación con los requisitos generales establecidos en el Subsección A en la
medida como estos requerimientos son aplicables a materiales fundidos.
UCD-2 RESTRICCIONES DE SERVICIO
Los recipientes a presión de hierro fundido dúctil no se usaran para los siguientes
servicios:
a) Cuando contienen sustancias letales, cualquiera de los dos líquidos o
gaseosos.
b) Para las calderas de vapor sin fuego como se define en U-l(g).
e) Por combustión directa [ver UW-2(d)]
117
UCD-3 LIMITACIONES DE PRESION- TEMPERATURA.
a) La temperatura máxima de diseño no deberá ser superior a 650°F (345°C). La
temperatura mínima de diseño no podrá ser inferior a -20°F (-29QC), y la
presión de diseño no excederá l,OOOpsi (7 MPa) a menos que se cumplan los
requisitos establecidos en UG-24 para un factor de calidad de fundición de
90%, y se cumplen cuando el recipiente contiene sólo líquidos.
b) Las bridas y accesorios de hierro fundido dúctil cubierta por ASME B16.42 se
puede utilizar todo o como una parte de un recipiente a presión a los valores
de presión y temperatura que figuran en dicha nonna.
e) Las bridas y accesorios de hieiTo fundido dúctil, Clase· 400 y superiores,
conforme en dimensión a las bridas de la tubería de acero al carbono y
accesorios de brida en ASME B16.5 pueden utilizarse en su totalidad o como
una parte de un recipiente a presión a los valores de presión-temperatura para
acero al carbono, categoría de material 1.4, en esa norma siempre que la
temperatura no es menor que -20°F (-29°C) ni mayor de 650°F (345°C) y
siempre que la presión no exceda de 1000 psi (7 1v1Pa)
MATERIALES
UCD-5 GENERAL
Todo material de hierro fundido dúctil sujeto a esfuerzos debido a presiones se
ajustará a las especificaciones que figuran en la Sección II y se limitará a los que se
señalan en la Tabla UCD-23 salvo lo dispuesto en la UG-11.
118
UCD-12 MATERIALES DE PERNOS
Los requerimientos de los materiales de los pernos, tuercas y arandelas será el mismo
que para aceros al carbono y de baja aleación en UCS-1 O y UCS-11
DISEÑO
UCD-16 GENERAL
Las reglas en los párrafos siguientes se aplican específicamente al diseño de los
recipientes a presión y partes de recipientes a presión de hierro fundido dúctil, será
usado en conjunción con los requerimientos generales para diseño en la subsección A,
en la medida como estos requerimientos son aplicables a los materiales fundidos.
Para los componentes para los que el Código no proporciona reglas de diseño, las
disposiciones de la UG-19 (b) y UG-19 (e) se aplican. Si se realiza una prueba de
calidad, se aplican las reglas de la UCD-1 O l.
UCD-23 VALORES MÁXIMOS DE ESFUERZOS PERMISIBLES
La tabla UCD-23 da los valores máximos de esfuerzo permisible en las temperaturas
indicadas para coladas conforme a las condiciones que allí se enumeran. Estos valores
de esfuerzo serán limitados a los valores de esfuerzo dados en la Tabla UCD-23
multiplicado por el factor de calidad de fundición aplicado dado en UG-24.
UCD-28 ESPESORES DE CASQUETE BAJO PRESION EXTERNA
Los casquetes cilíndricos y esféricos bajo presión externa deben ser diseñados por las
reglas dadas en UG-28, usando las figuras aplicables en la Subparte 3 de la Sección
II, Parte D, y los límites de las temperaturas de UG-20(c).
UCD-32 TAPAS CON PRESION SOBRE LADO CON CAVO
Las tapas con presión sobre el lado cóncavo (mas tapas), debe diseñarse de acuerdo
con las ecuaciones en UG-32.
119
UCD-33 TAPAS CON PRESION SOBRE EL LADO CONVEXO.
Los espesores de tapas con presión en el lado convexo (menos Tapa) no deberán ser
inferiores al espesor requerido en la UG-33
UCD-35 CUBIERTAS DE FORMA ESFERICA (TAPAS)
a) Las tapas de forma esférica circular de hierro fundido dúctil, con bridas con
pernos, similar a la Figura 1-6 bocetos (b ), (e), y ( d) deben ser diseñados de
acuerdo con lo previsto en 1-6, excepto que las esquinas y los filetes deben
cumplir con los requisitos de la UCD-37.
b) Las tapas de forma esférica circular de hierro ftmdido dúctil, con bridas con
pernos distintos de los descritos en el inciso anterior (a) deberán estar
diseñados de acuerdo con los siguientes requisitos.
1) El espesor de ]a tapa debe ser detenninado de acuerdo con los
requerimientos en UG-32.
2) Las radios esféricos y Knuckle se ajustarán a los requisitos de la UG-
32.
3) Las bridas hechas de hierro fundido dúctil de conformidad con SA-395
y conforme en dimensiones a Norma Nacional Americana para acero
al carbono dada en ASME B16.5 puede ser utilizado a una presión no
superior al 80% de las presiones permitidos en esas normas en sus
temperaturas indicadas siempre que la temperatura no es menor que -
20°F (-29.C) ni mayor de 650°F (345°C) y siempre que la presión de
servicio ajustado no exceda de 1.000 psi (7 MPa).
120
UCD-36 ABERTURAS Y REFORZAMIENTOS
a) Los requerimientos dimensionales dados entre UG-36 hasta UG-46 son
aplicables a hierro fundido dúctil será usado en el diseño de aberturas y
reforzamientos en recipientes a presión y las partes de recipientes a presión
que se emitan de manera integral con la parte del recipiente. En ningún caso el
espesor de los refuerzos, incluyendo el espesor nominal de la pared del
recipiente, superar el doble del espesor nominal de la pared del recipiente.
b) Bridas de hierro fundido dúctil, boquillas y de aberturas no se adjuntarán a los
recipientes de acero o de presión no ferrosos o partes de presión, por
soldadura o soldadura fuerte, ni serán considerados para contribuir fuerza para
el recipiente o parte del recipiente.
UCD-37 ESQUINAS Y FILETES
Un radio liberal debe ser provisto en las proyecciones de los bordes y en las esquinas
reentrante de acuerdo con una buena fundición. El cambio abmpto en el contorno de
las superficies y el espesor de las paredes de las juntas deberá evitarse. Los filetes se
ajustaran de la siguiente forma:
a) Filetes que forman la transición entre la presión que contiene paredes y
accesorios integrales, tales como soportes, orejetas, soportes, boquillas, bridas
y núcleos, deberán tener liD radio no inferior a la mitad del espesor de la
presión que contiene la pared adyacente a la unión.
121
C7,-RJEQUERIMIENTOS PARA RECIPIENTES A PRESION
CONSTRUIDOS DE ACEROS FERRÍTICOS CON PROPIEDADES DE
TRACCIÓN MEJORADA MEDIANTE TRATAMIENTO TÉRMICO (PARTE
UHT)
GENERAL
UHT-1 ALCANCE
Las reglas en la parte UHT son aplicables a los recipientes a presión o las piezas del
recipiente que se construyen de acero ferritico adecuado para la soldadura, cuyas
propiedades de tracción se han mejorado mediante tratamiento térmico y pueden ser
usados en combinación con los requisitos generales establecidos en el Subsección A y
con los requerimientos específicos en la parte UW de la Subsección B. El tratamiento
térmico puede ser aplicado a partes individuales de tm recipiente antes del ensamblaje
por soldadura, a componentes fabricados parcialmente, o a la totalidad de w1
recipiente después de la finalización de la soldadura. Esta parte no está destinada a
aplicarse a aquellos aceros aprobados para su uso bajo las reglas de la Parte UCS pero
que están decoradas en esos espesores que implica un tratamiento térmico con el uso
de enfriamiento acelerado, incluyendo revenido líquido, se utiliza para lograr
estmcturas comparables a los conseguidos por la normalización de las secciones más
delgadas. Los recipientes forjados integralmente, templados y revenidos, que no
contienen costuras soldadas, no están destinados a ser cubiertas por las reglas de esta
parte.
122
MATERIALES
UHT-5 GENERAL
a) Los aceros cubiertos por esta parte sujetas a tensión debido a la presión deben
cumplir con una de las especificaciones que figuran en la Sección II y que se
limitan a los enumerados en la Tabla UHT-23.
No podrán superarse las limitaciones de espesores de las especificaciones del
material.
b) Excepto cuando esté específicamente prohibido por esta parte (como en UHT-
18 y UHT-28), aceros enumerados en la Tabla UHT-23 puede ser utilizado
para todo el recipiente o de los componentes individuales que se unen a otros
Grados enumerados en esa Tabla o a otros aceros conformes con las
especificaciones que figuran en las pa1tes UCS o UHA de esta División.
e) A todos los aceros enumerados en la Tabla UHT-23 se realizarán las pmebas
de ductilidad de entalla, como lo requiere la UHT-6. Estas pruebas se llevarán
a cabo a una temperatura no más caliente que la temperatura mínima de
diseño de metal (ver UG-20), pero no más caliente que + 32°F (OC). Los
materiales pueden ser utilizados a la temperatura más fría que la temperatura
mínima de diseño de metal como está limitada en (1) y (2) a continuación.
1) Cuando la relación coincidente definida en la figura UCS-66.1 es de
0,35 o menos, la temperatura mínima de diseño del metal
correspondiente no será más frío que -155°F (-104°C).
2) Cuando la relación coincidente definida en la figura UCS-66.1 es
mayor que 0,35, la correspondiente temperatura de metal de diseño
mínimo no será más frío que la temperatura de ensayo impacto menos
123
la reducción de la temperatura permisible permitida en la figura UCS-
66.1 y en ningún caso estar más fría que- 155°F (-104C).
d) Todas las muestras de prueba estarán preparados con el material en su estado
con tratamiento térmico final o de muestras de espesor total de la misma con
tratamiento térmico similar y simultáneo. Las muestras de ensayo deberán ser
de un tamaño tal que las probetas preparadas están libres de cualquier cambio
en las propiedades debido a los efectos de borde. Cuando el material está
revestido o sobrepuesta por un depósito de soldadura por el productor o
fabricante antes de apagar y tratamientos de revenido, las muestras de espesor
total serán revestidos o sobrepuesta con depósito de soldadura antes que tales
tratamientos térmicos.
e) Cuando el recipiente o las partes del recipiente se van a formar en caliente o
con tratamiento térmico posterior a la soldadura (estrés aliviado), este
tratamiento térmico idénticos se aplicará a los especímenes de prueba
requeridos por las especificaciones de materiales, incluyendo la velocidad de
enfriamiento especificado por el fabricante que en ningún caso podrá ser más
lento de lo que se especifica en la especificación del material aplicable.
f) Todos los materiales deben ser tratados térmicamente de acuerdo con las
especificaciones de los materiales aplicados.
U1IT -6 REQUERIMIENTOS DE LAS PRUEBAS
a) Ver a continuación.
1) Una prueba Charpy V-muesca (tres ejemplares) se hará de cada placa
con tratamiento térmico, y de cada serie de barras para tubos, perfiles
laminados, piezas forjadas, piezas de fundición o incluidos en
cualquier lote con tratamiento térmico.
124
2) Los procedimientos de ensayo, y el tamaño, la ubicación y la
orientación de los especímenes serán las mismas como es requerido
por UG-84, excepto que para las placas de los especímenes se orientan
transversalmente a la dirección final de la rodadura y para piezas
forjadas circulares los especímenes se orientan tangencial a la
circunferencia.
3) Cada una de las tres muestras analizadas tendrán una expansión lateral
opuesto
muesca
no menos
de los
requisitos
de la
40
Figura 2. 8 (UHT-6.1)
Requerimientos para una prueba de impacto CHARPY con muesca en V
-que se
muestran tf) 30 __ j
¡
4)
la E
en ¿
Figura .2 tf)
e ('O
UHT-6.1. 0.. 20 X w
Si el valor a¡ ._
/ L
(Lt
de la <5 ..J
expansión J 10 @T ~ H -6-1 S.: ..d.
lateral de
un ~ ' ' •• ll __.
1.0 2.0 3.0 Maximum Nominal Thickness, in.
espécimen es menor que la requerida en la figura UHT-6.1, pero no
menos de 2/3 del valor requerido, una nueva prueba de tres muestras
125
.
4.0
adicionales se puede hacer, cada uno de los cuales debe ser igual o
mayor que el valor requerido en la Figura UHT-6.1. Una nueva prueba
tan sólo permitirá cuando el valor medio de las tres muestras es igual o
mayor que el valor requerido en la Figura UHT -6.1. Si los valores
requeridos no son obtenidos en la segunda prueba o si los valores de la
prueba inicial son inferiores a los valores requeridos para la nueva
prueba, el material se puede tratar de recalentamiento. Después del
tratamiento de recalentamiento, se realizará un conjunto de tres
muestras, cada una de las cuales debe ser igual o mayor que el valor
requerido en la Figura UHT-6.1.
b) Los materiales conformes
a SA-353 y SA-
553 para su uso a
temperaturas
mínimas de
diseño de metal
más frias que -
320F (-196°C), y
los materiales
conforme al SA-
508, SA-517,
SA-543 y SA-
592 para su uso a
temperaturas
mínimo de diseño
Figura 2. 9 (UHT a6.1 M)
Requerimientos para una prueba de impacto CHARPY con muesca en V
E
1.0
0.9
0.8
E 0.7 c.' ·~ 0.6 e::· c;l .
~ 0.5 UJ
-¡;; 0.4 ... (p
.§ 0.3 S
u 0.2
0.1
o
.. /
~
/
_...,. V ,-r.; -~HT-6-1_!v1
o 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Maximum Nominal Thickness, mm
126
del metal más frías que -20F (-29"C), y los materiales que se ajusten a SA-
645, grado A, para su uso a temperaturas minimas de diseño de metal más
frías que -275F (-171C) tendrán, además de las pruebas de Charpy requeridas
en (a ), un ensayo de impacto por caída seg(m la defmición de la norma
ASTM E208, se hizo de la Figura 2. 10 (UHT-18.1(a))
siguiente manera:
1) Para placas de 5/8
pulgadas (16mm) de FIJACION ACEPTABLE DE BOQUILLAS
SOLDADAS RADIOGRAFIADAS FACIU,,EN1E PARA NORMAS DE CODlGO
espesor y mayores,
un ensayo de
impacto por caída
(dos probetas) por
cada placa, como se
trata térmicamente.
2) Para forjado y t fundiciones de todos los espesores, se hará un ensayo de impacto por
caída (dos probetas), por cada hornada de cualquier lote de tratamiento
Figura 2. 11 (UHT-18.1 (b))
FIJACION ACEPTABLE DE BOQUILLAS SOLDADAS RADIOGRAFIADAS f ACILM EN lE
PARA NORMAS DE CODIGO ,.._
~ ..,.1 1112 t m in. r,
térmico, usando el
procedimiento de
SA-350 para forjado
y el SA-352 para
fundiciones.
3) Cada
una de las dos
probetas reunirán el
127
criterio de "sin rotura" como se define en ASTM E208, a la
temperatura de pmeba.
DISEÑO
UHT-16 GENERAL
Las reglas en los párrafos
siguientes se aplican
específicamente al diseño de
los recipientes a presión y
partes de recipientes a presión
que son constmidos de aceros
tratados térmicamente
cubiertos por esta parte y
pueden ser usados en
conjunción con los
Figura 2. 13 (UHT-18.1(c))
Figura 2. 12 (UHT-18.1(c-1))
FIJACION ACEPTABLE DE BOQUiLLAS SOLDADAS RADIOGRAFIADAS FACilMENTE
PARA NORJ\.1AS DE CODIGO
Sectíons perpendicular and parallel to the cylindrical vessel axis
requerimientos generales para
diseño en la Subsección A y en
la Suhsección B, parte UW.
UHT-17
SOLDADAS
JUNTAS
a) En recipientes o partes
de recipientes construidos de
aceros tratados térmicamente
cubiertos por esta parte
128
excepto como se permite en (b) de abajo, todas las juntas de las categorías A,
B, y C como esta definido en UW -3, y todas las otras juntas soldadas entre las
partes del recinto que contiene presión que no están definidas por la
designación de categorías, serán de acuerdo con el tipo No. (1) de la tabla
UW-12. Todas las juntas de la categoría D serán de acuerdo con el tipo No.
(1) de la tabla UW-12 y Figura UHT-18.1. Cuando el espesor de la placa es de
2 pulgadas (50mm.) o de menos. Cuando el espesor excede de 2 pulgadas
(50mm), el detalle de soldadura puede ser como estar pennitido para boquillas
en las figuras UHT-18.1 y Figura UHT-18.2.
b) Para materiales SA-333 Grado 8, SA-334 Grado 8, SA-353, SA-522, SA-553,
y SA-645, Grado A, las juntas de varias categorías (ver UW-3) será el
siguiente:
1) Todas las juntas de categoría A será del Tipo No. (1) de la tabla UW-
12.
2) Todas las juntas de categoría B será del Tipo No. (1) o (2) de la tabla
UW-12.
3) Todas las juntas de categoría C será de soldadura de penetración
completa extendiéndose a través de la sección entera en la junta.
4) Todas las juntas de categoría D adhiriendo el cuello de la boquilla a la
pared del recipiente y una ahnohadilla de refuerzo, si se usa, estará
lleno de soldaduras de ranura de penetración.
UHT -18 BOQUILLAS
a) Todas las aberturas independientemente de su tamaño deberán cmnplir los
requisitos para el refuerzo, la geometría de la boquilla, y acoplamientos de
129
boquilla y se ajustarán a los detalles que se muestran en la Figura UHT-18.1
o como se muestra en la Figura UHT-18.2 o croquis (il) o (ZL) en la figura
UW-16.1 cuando lo pennitan las disposiciones de UHT-17 (a), o como se
muestra en la Figura UW-16.1, cuando lo permitan las disposiciones de
UHT-17 (b)
b) A excepción de la boquilla cubierto en (e) visto a continuación, todas las
boquillas y los cojines de refuerzo deberán ser de un material cori un límite
elástico mínimo especificado dentro del ±20% del casquete para los que están
unidos; Sin embargo, bridas, tubería, o cámaras comunicantes pueden ser de
acero de alta aleación bajo o alto carbono, soldada a cuellos de boquilla de
material requerido, siempre que:
1) La junta es una soldadura a tope circunferencial situado no menos que ,--
,j Rtn , a excepción del tipo de boquilla que se muestra en Figue UHT
18.1 boceto (t), se mide desde el limite de reforzamiento como se
defme en la UG-40. Para la figura UHT 18.1 boceto (t),-JRtn se mide
como se muestra en la figura. En estas Ecuaciones.
R = radio interior del cuello de boquilla excepto para la figura
UHT-18.1 boceto (t), donde el radio interior de la abertura
del recipiente como se muestra en la figura.
tn =espesor nominal de la tobera.
2) El diseño del cuello de la boquilla en la junta es hecho sobre la base
del material más débil.
130
3) La pendiente del cuello de boquilla no exceda de tres a uno por lo
menos una distancia de 1.5 1
n desde el centro de la junta.
4) El diámetro de la boquilla de la tobera no debe exceder el límite dado
en 1-7 (Apéndice Mandatorio 1) para aberturas diseñadas de UG-36
hasta UG-44.
e) Las boquillas de acero inoxidable no endurecible de tipo austenítico pueden
utilizarse en los recipientes construidos con aceros conformes a SA-353, SA-
553 tipos I y II, o SA-645, Grado A, siempre que la construcción cumple con
todas las siguientes condiciones:
1) Las boquillas de acero inoxidable no endurecible de tipo austenítico
conforme a una de las siguientes especificaciones: SA-182, SA-213,
SA-240, SA-312, SA-336, SA-403, SA-430, o SA-479.
2) El máximo tamaño de una tobera está limitado al NPS 4.
3) Ninguna está localizada en las juntas de las Categorías A y B.
4) Las boquillas están situadas de modo que el área de refuerzo de una
boquilla no se superpone al área de refuerzo de una boquilla
adyacente.
UHT-19 SECCIONES CONICAS
Secciones cónicas deberán estar provistos de una falda que tiene una longitud no
inferior a o.soJ"H (donde res el radio interior del cilindro adyacente y tes el espesor
del cono), o 1 112 pulgadas (38 mm) lo que sea mayor. Un nudillo se proporcionará
en ambos extremos de la sección cónica~ el radio de nudillos no deberá ser inferior a
10% del diámetro exterior de la falda, pero en ningún caso inferior a tres veces el
espesor de cono.
131
UHT-20 ALINEACION DE LAS JUNTAS
Los requisitos de UW-33 deberán cumplirse excepto que los siguientes valores
máximos permisibles de desplazamiento se utilizan en lugar de las que figuran en
UW-33(a)
UHT -23 VALORES MAXIMOS DE ESFUERZOS PERMISIBLES
a) En la Tabla lA de la sección II, parte D, se da los valores de los máximos
esfuerzos permisibles a la temperatura indicada para los materiales, conforme
a las especificaciones indicadas allí. Los valores para temperaturas
intermedias pueden ser interpolados (ver UG-23). Para recipientes diseñados
para operar a temperaturas más frio que -20°F ( -29°C), los valores a ser
usados en el diseño no deben exceder estas temperaturas de -20°F (-29°C) a -
100°F (38°C).
b) Los casquetes de los recipientes a presión deben ser hechos de tubos soldados
o tuberías listadas en la Tabla lA.
UHT-25 CORROSION PERMISIBLE
Las previsiones para un posible deterioro debido al ambiente en la cual el recipiente
opera, es de responsabilidad del diseñador.
UHT-27 ESPESORES DE CASQUETES BAJO PRESION EXTERNA
Los casquetes cilíndricos y esféricos bajo presión externa será diseñado por las reglas
dadas en UG-28, usando las figuras aplicativas en la subparte 3 de la sección II, parte
D y los límites de temperatura de UG-20 (e).
132
UHT -28 ACCESORIOS ESTRUCTURALES Y ANILLOS ATIESADO RES
a) A excepción de lo pennitido en (b) visto a continuación, todos los accesorios
estmcturales y anillos atiesadores que se sueldan directamente a las partes a
presión deberán estar fabricados con materiales de límite elástico mínimo
especificado dentro de ±20% de la del material de que están unidos.
b) Todos los accesorios estructurales permanentes soldados directamente al
casquete o tapas fabricados de materiales conforme a SA-333 Grado 8, SA-
334 Grado 8, SA-353, SA-522, SA-553, y SA-645, Grado A, deberán ser de
material cubierto por estas especificaciones o de acero inoxidable austenítico
del tipo que no se puede endurecer mediante tratamiento térmico. Si el acero
inoxidable austenítico adecuado se utiliza para accesorios permanentes, se
debe considerar al mayor coeficiente de dilatación del acero inoxidable
austenítico.
UHT-29 ANILLOS ATIESADORES PARA CASQUETES BAJO PRESION
EXTERNA
Las reglas que cubren el diseño de anillos atiesadores se dan en UG-29. El diseño se
basa en la figura apropiada en la subparte 3 de la sección II, parte D de los materiales
usados en el anillo.
UHT-30 ADHERENCIA DE LOS ANILLOS ATIESADORES AL CASQUETE
Las reglas que cubren la adherencia de anillos atiesadores se dan en UG-30. La
adherencia debe ser hecha usando el procedimiento de soldadura calificado de la
sección IX para recipientes fabricados en la parte UHT.
133
UHT-32 FORMACION DE TAPAS, PRESION SOBRE EL LADO CONCAVO
Salvo lo dispuesto en UG-32 (e), 1-4 (e), y 1-4 (d), las tapas formadas deben limitarse
a tapas elipsoidales y/o hemisféricas diseñadas de acuerdo con UG-32(d) o UG-32 (t).
UHT -33 FORMACION DE TAPAS, PRESION SOBRE EL LADO CONVEXO
Las tapas elipsoidales, hemisféricas y cónicas que tiene presión sobre el lado
convexo (menos tapa) deben ser diseñados por las reglas de UG-33, usando la cartilla
aplicable para presión externa referenciada en la tabla lA de la sección U, parte D y
dada en la subparte 3 de la sección II, parte D.
UHT-34 TAPAS HEMISFERICAS
Cuando las tapas hemisféricas son usadas, la transición tapa a casquete de la Figura
UW-13.1 boceto G) o la Figura UW-13.1 boceto (1) debe ser usado. Cuando la
soldadura es en o adyacente a la sección cónica, se terminara de una manera que
mantenga la pendiente uniforme requerida para la longitud completa de la sección
cónica.
UHT -40 MATERIALES QUE TIENEN DIFERENTE COEFICIENTE DE
EXPANSION
Al soldar materiales con electrodos austeníticos, las diferencias entre los coeficientes
de dilatación y resistencias del material de base y el metal de soldadura deben ser
atentamente consideradas, en particular para aplicaciones que implican tensiones
cíclicas.
134
UHT-56 TRATAMJENTO TERMICO POSTSOLDADURA
a) Antes de aplicar los requerimientos detallados y exenciones en estos párrafos,
los procedimiento de soldadura calificados satisfactorios que se utilizarán
serán ejercidas de acuerdo con todas las variables de las secciones IX
incluidas las condiciones de tratamiento térmico posterior a la soldadura o la
falta de tratamiento térmico posterior a la soldadura y que incluyen
restricciones que se enumeran a continuación. Al determinar los espesores
requeridos del tratamiento pos soldadura en la Tabla UHT-56 revestido o
depósito de soldadura sobrepuesta en el recipiente o parte del recipiente, el
espesor total del material incluye el revestido o depósito de soldadura
sobrepuesta que debe ser empleado.
b) Los recipientes o partes de los recipientes fabricados de acero y están listados
en la Tabla UHT -23 será tratado térmicamente pos soldadura cuando es
requerido en la Tabla UHT-56, excepto que el tratamiento térmico pos
soldadura sea requerido para todos los espesores al unirse a los materiales con
la inercia y conducir los procesos de soldadura por fricción continua.
CS.-REQUERIMIENTOS PARA RECIPIENTES A PRESION FABRICADOS
POR CONSTRUCION DE CAPAS (PARTE ULW)
INTRODUCCION
Las reglas en la sección VIII, División 1 y 2 cubren la construcción de recipientes con
capas que han sido desarrolladas paralelas entre sí en lo que se puede hacer dentro de
los parámetros de cada División. Los criterios de diseño puede influir en la selección
de la División. Hay muchas técnicas manufactureras usadas para fabricar recipientes
con capas, y estas reglas se han desaiTollado para cubrir la mayoría de las técnicas
utilizadas hoy en día por lo que existe una amplia documentación de construcción
135
y datos operacionales. Algunos tipos aceptables de casquetes en capas se muestran en
la Figura ULW-2.1. Algunos tipos aceptables de tapas en capas se muestran en la
Figura ULW-2.2
ULW-1 ALCANCE
Las reglas en la parte UL W son aplicables a los recipientes a presión o las piezas del
recipiente que se fabrican por la construcción con capas como se define en 3-2
(Apéndice Mandatorio 3) y ULW-2. Estas reglas serán usadas en conjunción con los
requerimientos de la Subsección ~ B y C excepto para recipientes de encendido
directo descritos en UW-2 (d) de la subsección By excepto para partes UCI y UCD
de la subsección C, a excepción de lo requerido de algún otro modo en esta parte. Los
requerimientos para recipientes que contienen sustancias letales, en UW-2(a), se
aplica solo en el casquete interno y en la tapa interna. Soldadura fuerte de piezas en
capas no está permitido excepto cuando se trate de casquete interno, o tapa interna y
accesorios de pared sólidos especiales. El Sistema de Control de Calidad del
Fabricante que es requerido por U-2(h) y el Apéndice Mandatorio 10 deberá incluir el
procedimiento de construcción que describa el orden y el método de aplicación de
capas y la medición de espacios entre capas.
ULW-2 NOMENCLATURA
Los siguientes terminos son usados en la parte UL W relativo a los recipientes con
capas:
a) Recipiente con capas. Un recipiente que tiene un casquete y/o tapas
compuestas de dos o mas capas separadas.
b) Casquete interno. El cilindro interno que forma la membrana hermetica a
presion.
136
e) Tapa interna. La tapa interna que forma la membrana hermetica a presion.
d) Capas del casquete. Las capas pueden ser cilindros formados a partir de placa,
lamina o forja, o lo equivalente formado por serpentines, o por yiras unidas
unas a otras enrrolladas helicoidalmente. (Esto no incluye devanado de
alambre)
e) Capas de la tapa. Cualquiera de las capas de tapa de un recipiente con capas,
de un recipiente con capas, excepto la tapa interna.
f) Sobreenvolturas. Capas agregada al espesor basico del casquete o tapa con el
proposito de incrementar el espesor de un recipiente con capas para reforzar
aberturas de caquetes o tapas, o para hacer una transicion para secciones mas
gruesas de un recipiente con capas.
g) Capa simulada. Una capa usada como relleno entre el casquete interno (o tapa
interno) y otras capas, y no considerada como parte del espesor total
requerido.
MATERIAL
ULW-5 GENERAL
Los materiales usados para partes a presión deben conformar a una de las
especificaciones permitidas en las partes aplicables de las subsecciones A B, y C
excepto para materiales aceros níquel de 5%, 8%, y 9% ,los cuales están solo
permitidos para casquetes y tapas internas.
DISEÑO
UL W-16 GENERAL
a) El diseño de los recipientes a presión con capas se conformara con los
requerimientos de diseño dados en UG-16 hasta UG-46 excepto:
137
1) Los reforzamientos de abertura es requerido como se ilustra en la
figura ULW-18.1;
2) Al calcular los requerimientos para el vacío según UG-28, solo se
utilizara el espesor del casquete interior o la tapa interior.
3) Los casquetes con capas sometidas a compresión axial se calculan
utilizando UG-23, y considerando el espesor total del casquete.
b) El material del casquete interno o de la tapa interna que tiene un esfuerzo
pennisibh! de diseño menor que el de los materiales de las capas, puede ser
solo incluido como crédito para parte del espesor total de la pared, si S 1 es no
menor que 0.50 SL considerando que su espesor efectivo es:
Dónde:
S¡ feff =fact
SL
SL = esfuerzo de diseño de las capas, lbr/pulg2
SI= esfuerzo de diseño del casquete interno o tapa interna, lbr/pulg2
tact = espesor nominal del casquete interno o tapa interna, pulg.
teff = espesor efectivo del casquete interno o tapa interna, pulg.
e) Los materiales de la capas en la que los valores máximo se esfuerzo
pennisible esta dentro del 20% de las otras capas, puede ser usado
prorrateando el máximo esfuerzo permisible en la fórmula de espesores,
proporcionando los materiales que son compatibles en Modulo de elasticidad
y coeficiente de expansión térmica.
138
d) El espesor mínimo de cualquier capa no debe ser menor que 118 pulgada
(3mm.).
e) No están pennitidas las tapas toriesfericas con capas.
ULW-17 DISEÑO DE JUNTAS SOLDADAS
a) Las juntas de categorías A y B de casquetes internos y tapas internas de
secciones con capas serán como sigue:
1) Las juntas de la categoría A serán del Tipo No. (1) de la Tabla UW-12.
2) Las juntas de la categoría B serán del Tipo No. (1) o (2) de la Tabla
UW-12.
b) Las juntas de categoría A de secciones con capas serán como sigue:
1) Las juntas de categoría A con capas de más de 7/8 de pulgadas
(22mm.) de espesor serán del Tipo No. (1) de la Tabla UW-12.
2) Las juntas de categoría A con capas de 7/8 de pulgadas (22mm.) o
menos de espesor serán del Tipo No. (1) o (2) de la Tabla UW-12,
excepto que la junta final de soldadura exterior con capas enrolladas
en espiral que puede ser de una soldadura simple de traslape.
e) Las juntas de categoría B de secciones de casquetes con capas a secciones de
casquetes con capas, o secciones de casquetes con capas a secciones de
casquete sólidas, serán del Tipo No. (1) o (2) de la Tabla UW-12.
1) Las juntas de categoría B de secciones de capas a secciones de capas
de espesores desiguales tendrán transiciones como se muestra en la
Figura ULW-17.1 boceto (a) o (b).
2) Las juntas de categoría B de secciones de capas a secciones solidas de
espesores desiguales tendrán transiciones como se muestra en UL W-
17.1 boceto (e), (d),(e), o (f).
139
3) Las jtmtas de categoría B de secciones de capas a secciones de capas
de espesores iguales tendrán transiciones como se muestra en la Figura
ULW-17.6 boceto (b), (e), (f), o (g).
4) Las jtmtas de categoría B de secciones de capas a secciones solidas de
espesores desiguales se muestra en la Figura ULW-17.6 boceto (a), o
(e).
d) Las juntas de categoría A de tapas semiesféricas solidas a secciones de
casquete con capas serán del Tipo No. (1) o (2) de la Tabla UW-12.
1) Las transiciones serán las mostradas en la Figura UL W -17.2 bocetos
(a), (b-1), (b-2), o (b-3) cuando el espesor de la tapa hemisférico es
menor que el espesor de la capa de la sección del casquete y la
transición es hecha en la capa de la sección del casquete.
2) Las transiciones serán las mostradas en la Figura ULW-17.2 bocetos
(e), ( d-1 ), o (e) cuando el espesor de la tapa hemisférico es mayor que
el espesor de la capa de la sección del casquete y la transición es hecha
en la capa de la sección del casquete.
3) Las transiciones serán las mostradas en la Figura ULW-17.2 bocetos
(f), cuando el espesor de la tapa hemisférico es menor que el espesor
de la capa de la sección del casquete y la transición es hecha en la
sección de la tapa hemisférica.
e) Las juntas de categoría B de tapas solidos elípticos, toriesfericos, o cónicos
serán del Tipo No.· (1) o (2) de la Tabla UW-12. Las transiciones están
mostradas en la Figura ULW-17.2 boceto (e), (d-1), (d-2), (e), o (f).
f) Las juntas de categoría C de tapas planas sólidas y placas de tubos a secciones
de casquete con capas serán del Tipo (1) o (2) de la Tabla UW-12 como se
muestra en la Figllfa UL W -17.1 boceto (e), ( d), (e), o (f).
140
g) Las juntas de categoría C que fijan bridas solidas a secciones de casquete con
capas y bridas con capas a secciones de casquete con capas serán del Tipo (1)
o (2) de la Tabla UW-12 como se muestra en la Figura ULW-17.4.
h) Las juntas de categoría A de tapas hemisféricas con capas a secciones de
casquetes con capas serán del Tipo No. (1) o (2) de la Tabla UW-12 con una
transición como se muestra en la Figura ULW-17.5 bocetos (a-1) o (a-2)
i) Las juntas de categoría B de tapas cónicas con capas a secciones de casquetes
con capas serán del Tipo No. (1) o (2) de la Tabla UW-12 con una transición
como se muestra en la Figura UL W -17.5 bocetos (b-1 ).
j) Las juntas de categoría B de casquetes con capas a secciones de casquetes
con capas, o de secciones de casquetes con capas a tapas solidas o casquetes,
pueden ser juntas a tope como se muestran en la Figura ULW-17.6 bocetos
(a), (b), (f), y, (g).
k) Las juntas de categoría D de boquillas, registros de hombre y de otras
conexiones, solidas; a casquetes con capas o secciones de tapas con capas
serán soldaduras de penetración completa como se muestran en la Figura
ULW-18.1 excepto como se muestra en la Figura ULW-18.1 excepto como
se permite en los bocetos (i), G), (k), o, (1). Las juntas de Categoría D entre
boquillas con capas y casquetes o tapas no están permitidos.
1) Cuando las juntas de categoría A de las capas, como se muestran en la Figura
ULW-17.2 bocetos (a), (b-1), (b-2), y (b-3) y los bocetos de la Figura ULW-
17.5 bocetos (a-1) y (a-2) son soldadas con soldaduras de filetes teniendo una
conicidad menor que 3:1, la carga que resiste por soldadura longitudinal no
excede la carga permisible como está definida en UW-18(d). No hay
resistencia debido a la fricción, se utilizara para determinar la carga
longitudinal en la soldadura. La resistencia de las cargas longitudinales por la 141
soldadura debe ser considerada para la transferencia de las cargas de las capas
externas restantes.
ULW-18 REFORZAMIENTOS DE ABERTURA§ Y ADHERENCIAS DE
TO.lllERAS
a) Todas las aberturas, excepto como esta provisto en (b) a continuación,
retmirán los requerimientos para refuerzo según UG-36 hasta UG-46. Todos
los refuerzos requeridos por las aberturas serán integrales con la tobera o
provistos en la sección con capas o en ambos. Se pueden incluir capas
adicionales para el refuerzo requerido. Algunas geometrías y fijaciones
aceptables para toberas se muestran en la Figura ULW-18.1. Las aberturas no
están permitidas en las secciones de casquetes de construcción de tiras unidas
unas a otras enrolladas helicoidalmente.
b) Las aberturas del tamaño NPS 2 (DN 50) y menores, no necesitan ser
reforzadas cuando se instalan en construcción con capas, pero se soldaran en
el interior como se muestra en el boceto (j) de la Figura ULW-18.L El espesor
nominal de la pared de la tobera no será menor que el tubo Schedule 80 como
se fabrica, además de reunir los requerimientos de UG-45.
e) Las aberturas hasta de, e incluyendo el tamaño nominal del tubo de 6 pulgadas
(150mm.) se pueden construir como se muestran en los bocetos (K) y (L) de
la Figura ULW-18.1. Tales fijaciones de soldaduras de penetración parcial se
pueden utilizar solamente para aberturas de instrmnentación, aberturas de
inspección, etc. En las cuales no existen cargas mecánicas externas, siempre y
cuando, se reúnan los requerimientos siguientes:
1) Se apliquen los requerimientos para refuerzo especificados en (a) de
arriba, excepto que el diámetro de las aberturas terminadas en la pared
142
Figura ULW-18.1 (a) (b) (c-1) será d' como se especifica en los
bocetos (K) y (L) de la Figura ULW-18.1, y el espesor tres el espesor
requerido del casquete con capas calc-ulado según los requerimientos
de diseño.
2) El refuerzo adicional, adherido a la superficie interior del casquete
interno, debe ser incluido después de que la corrosión permisible es
deducido de toda la superficie expuesta. La soldadura adherida deberá
cumplir con UW-15, UW-16, y los bocetos (K) o (L) de la Figura
ULW-18.1
3) El metal del cuello de la tobera disponible para refuerzo se limitara por
las líneas de límite especificadas en UG-40( e), excepto que la capa
interna será considerado como el casquete.
d) Las aberturas mayores que NPS 2 (DN 50) puede ser construido como se
muestra en el boceto (i) de la Figura ULW-18.1. Los requisitos para el
refuerzo especificado anteriormente en (a) se aplicarán las siguientes
salvedades:
1) Los diámetros de las aberturas finales en la pared será d' como se
especifica en el boceto (i) de la Figura ULW-18.1; y el espesor tr es el
espesor requerido del casquete por capas calculado por los
requerimientos de diseño.
2) Un reforzamiento adicional puede ser incluido en la sección del cubo
macizo como se muestra en el boceto (i) de la Figura ULW-18.1.
3) El metal en el cuello dela tobera está disponible para el reforzamiento
será limitado por los limites especificados en UG-40( e), excepto que la
capa interior deberá considerarse el casquete.
143
e) El círculo de pemos en una brida con capas no excede el diámetro exterior del
casquete. Las soldaduras de sobre posición como se muestra en los bocetos
(e), (e-1), (f), (f-1), (g), y (g-1) de la Figura ULW-17.4, y se facilitará para
atar las envolturas y capas juntas.
ULW-20 EFICIENCIA EN LAS JUNTAS DE LAS SOLDADURAS
Cuando los exámenes no destructivos indicados en ULW-50 hasta ULW-57 han sido
cumplido, la eficiencia de unión de soldadura para fmes de diseño será del 100% .
C9.-REGLAS ALTERNATIVAS PARA RECIPIENTES A PRESION
CONSTRUIDOS DE MA TERiALJES QUE TENGAN ESFUERZOS
ADM!SIBLES SUPERIORES A BAJA TEMPERATURA) (PARTE UL T)
GENERAL
UL T -1 ALCANCE
Las reglas altemativas en la parte ULT son aplicables a los recipientes a presión o las
piezas del recipiente que se construyen de materiales para los que los valores de
esfuerzo de diseño aumentan cuando se establecen para aplicaciones de baja
temperatura. Cuando se aplica estas reglas se usan en conjunción con los
requerimientos en la Subsección A y la parte UW de la Subsección B. Los
requerimientos de la Subsección C no se aplica excepto cuando se referencia a la
parte ULT.
ULT-2 CONDICIONES DE SERVICIO
a) Deberán tomarse medidas para evitar esfuerzos en cualquier temperatura que
están por encima de los máximos esfuerzos permisibles aplicable a esa
temperatura. Por ejemplo, el esfuerzo de la membrana a la presión máxima de 144
trabajo permitida a 150°F (65°C) nunca será superior al esfuerzo máximo
pennisible para 150°F (65°C). Ver ULT-27.
b) El uso del recipiente se limitará a los fluidos considerados específicamente
para el diseño del recipiente. Las características fisicas de los fluidos que
contienen será tal que la temperatura máxima de operación puede ser
determinado para la fase liquida a la presión máxima de trabajo permitida del
recipiente. Así, el ajuste de la válvula de alivio de seguridad controla la
temperatura máxima de operación del recipiente para el fluido específico.
e) El esfuerzo permisible a 150F (65C) se utilizara para el diseño de las partes
del recipiente que están expuestos a la carga estática del fluido criogénico
pero no se ponen en contacto efectivamente conr el fluido, como por ejemplo,
como en tm cilindro sin salida conectado a la parte inferior del recipiente que
contiene un amortiguador de gas.
d) Se aplicará un aislamiento externo al recipiente de presión.
ULT-5 GENERAL
a) Los materiales cubiertos por esta parte están sometidas a esfuerzos debidos a
presiones y se ajustaran a una de las especificaciones dados en la sección II y
estará limitado a aquellos que están listados en la Tabla ULT-23. Los valores
de los esfuerzos permisibles de la Tabla ULT-23 están limitados a estos
materiales que estará en contacto con líquidos fríos cuando está sujeto a la
tapa con líquido.
b) Los materiales no cubiertos por la parte UL T puede ser usados para partes de
recipientes, siempre y cuando dichos materiales se ajustaran a una de las
especificaciones en la Sección II y estará limitado a estos materiales
permitidos por otra parte de la Subsección C. El esfuerzo permisible máximo
145
para tales piezas será determinado a 150°F (65°C). Todos los requerimientos
aplicables de esta parte de la Subsección C se requiere conocer la prueba de
impacto.
e) Los aceros al 5%, 8%, y 9% de Níquel listados en la Tabla ULT-23 se les
realizarán pruebas de ductibilidad de entalla como se requiere en UHT -5 ( d) y
UHT -5 (e). Estas pruebas de ductibilidad se llevara a cabo a la temperatura
más baja, a la cual se aplica presión al recipiente o la temperatura mínima
pennisible se marca sobre el recipiente lo que sea menor.
d) Para el Aluminio 5083 las previsiones y requerimientos de UNF-65 se aplican
para operaciones a baja temperatura.
e) En los recipientes de aceros al 5%, 8%, y 9% de Níquel, todos los accesorios
de estructmas y anillos atiesadores que están soldados directamente a las
partes de presión será de materiales de resistencia mínima especificada igual o
mayor que los de los materiales a la cual ellos son adheridos.
f) En el acero inoxidable de Tipo 304, las soldaduras requieren las pruebas de
Impacto Charpy como se tiene en UG-84(h), excepto en que las excepciones
de UHA-51 no se aplican. Estas pruebas de impacto deben ser realizadas a la
temperatura más baja en la que la presión debe ser aplicada al recipiente o la
temperatura permisible mínima marcada en el recipiente, el que sea menor. La
expansión mínima lateral opuesta aplicable para las ranuras de todos los
tamaños de muestra al que se refiere en UHT-6 (a) (3) y UHT-6 (a) (4). Todos
los requerimientos de UHT-6 (a) (3) y UHT-6 (a) (4) se aplicaran.
g) Para los recipientes de acero Inoxidable Tipo 304, todos los accesorios
estmcturales y anillos atiesadores están soldados directamente a las pattes de
presión serán hechos del mismo material, como las partes de presión a la cual
están adheridos. 146
DISEÑO
ULT-16 GENERAL
a) Las reglas en los siguientes párrafos se aplica específicamente al diseño de los
recipientes a presión y las partes que son fabricados de los materiales que
están listados en la Tabla ULT-23 y será usado en conjunción con los
requerimientos para diseño en la subsección A y la parte UW de la subsección
B.
b) Los esfuerzos térmicos resultantes de parte de la diferencia entre el metal base
y el metal de la soldadura será considerado en el diseño.
e) En los recipientes de aceros al 5%, 8%, y 9% de Níquel, el espesor mínimo,
después de la formación de tiDa sección sujeta a presión será de 5/16 pulgadas
(5mm.) y el espesor máximo del metal base con soldadura será de 2 pulgadas
(51mm.)
ULT-17 JUNTAS SOLDADAS
a) Todas las juntas de las categorías A, B, C, y D (UW-3) serán soldadura de
penetración total.
b) El alineamiento de juntas longitudinales en secciones cilíndricas adyacentes o
tapas serán desplazados al menos 5 veces el espesor del material mas grueso.
e) En los recipientes de aceros al 5%, 8%, y 9% de Níquel, todas las jtiDtas de
categoría D se harán de conformidad con la Figura UHT-18.1 o UHT-18.2
cuando el espesor nominal del casquete en las aberturas excede 1 pulgada
(25mm.).
1) Todas las juntas de categoría D adheridas los cuellos de las toberas a la
pared del recipiente, y es usado con una almohadilla de refuerzo y una
147
soldadura de ranura con penetración completa conforme a la Figura
UHT-18.1 o UHT-18.2 o cualquiera de los bocetos en la Figura UW-
16.1 teniendo una soldadura de penetración completa.
2) Todas las juntas de Categoría A serán del Tipo No. (1) de la Tabla
UW-12.
3) Todas las jtmtas de Categoría B serán del Tipo No. (1) de la Tabla
UW-12.
4) Todas las juntas de Categoría C serán de soldadura de penetración
completa extendiéndose hasta la sección completa de la junta.
5) Los requerimientos de las juntas alineadas de UHT-20 serán
conocidos.
d) Las soldaduras a tope con tma placa de borde desplazado visto en el boceto (i)
de la Figura UW -13.1 están prohibido en cualquier lugar del recipiente.
ULT-18 TOBERAS Y OTRAS CONECCIONES
a) Las juntas de las categorías A, o B, no se encuentran en las toberas. Cuando
las juntas de categorías A, o B son adyacentes, el borde más cercano de la
soldadura-boquilla al casquete deberá ser de al menos cinco veces el espesor
nominal del casquete desde el borde más cercano de la junta de la categoría A
o B.
b) La adherencia del cuello de la tobera y el tubo a la pared de un recipiente será
solo por soldadura fabricada.
ULT-23 VALORES MAXIMOS DE ESFUERXO PERIMISIBLE
Los valores de los esfuerzos pennisibles maximos a las temperaturas indicadas para
materiales cofonne se especifica en los listados de la Tabla ULT-23. Los valores
pueden ser interpolados para temperaturas intermedias (ver UG-23) 148
ULT-27 ESPESORES DE CASQUETES
Los espesores mínimos de cualquier parte del recipiente sera el mayor de los
siguientes:
a) Basar los espesores sobre MA WP (Maxima presion de trabajo permisible) en
la parte superior del recipiente en su posicion nonnal de operación mas
cualquier otras cargas de UG-22, incluyendo la carga estatica del contenido
del liquido criogenico mas denso. Los valores del esfuerzo permisible sera
determinado para los materiales aplicables en la Tabla ULT-23 a la
temperatura de funcionamiento correspondiente a la temperatura de saturación
en MA WP del contenido del liquido criogenico mas calido. El maximo
esfuerzo de compresion permisible sera determinado de acuerdo con UG-23
(b) a la temperatura de 150°F (65°C) y los requerimientos sera conocido en
UG-23(c).
b) Detenninar los espesores usando los valores de los esfuerzos permisible a
150°F (65°C) basado sobre el MAWP en la.parte superior del recipiente en su
posicion normal de operación mas cualquier otras cargas de UG-22,excepto
que no es necesario incluir la carga estatica.
ULT-28 ESPESORES DE CASQUETES BAJO PRESION EXTERNA
Los casquetes cilíndricos y esféricos bajo presión externa serán diseñados por las
reglas de UG-28 usando las figuras aplicativas en la Subparte 3 de la Parte D de la
Sección ll a 150°F (65°C).
149
ULT-29 ANILLOS ATIESADORES PARA CASQUETES BAJO PRESION
EXTERNA
Las reglas que cubren el diseño de los anillos atiesadores están dadas en UG-29. El
diseño será basado sobre una cartilla apropiada en la Subparte 3 de la Parte D de la
Sección ll para el material usado en el anillo a 150°F (65°C).
ULT -30 ADHERENCIA ESTRUCTURAL
a) Para limitaciones sobre materiales usados en estructuras pennanentes
adheridas a recipientes de aceros al 5%, 8%, y 9% de Níquel ver ULT-5(e).
Para limitaciones sobre materiales usados en estructuras pennanentes
adheridas a recipientes de aceros inoxidables Tipo 304 ver ULT-5(g).
b) Los detalles de los accesorios idel apoyo de orejetas, anillos, silletas, tirantes y
otros tipos de soportes se le dará consideraciones especiales de diseño para
minimizar los esfuerzos locales en las áreas de adherencia.
e) Las adherencias a recipientes de aceros al 5%, 8%, y 9% de Níquel serán
hechas usando un procedimiento calificado de soldadura dado en la Sección
IX.
d) Las adherencias a recipientes de aceros inoxidables de Tipo 304 serán hechas
usando un procedimiento de soldadura citado en ULT-82.
ULT-30 TRATAMIENTO TERMICO POST SOLDADURA
a) Para aceros al 5%, 8%, y 9% de Níquel, se aplican las provisiones de UHT-
56, UHT-80, yUHT-81.
b) Para Aluminio 5083, se aplican las provisiones de UNF-56.
e) Para aceros inoxidables Tipo 304, se aplican las provisiones de UHT-32.
150
ULT~57 EXAMEN
a) Todas las juntas a tope serán examinadas por un radiografiado al 100%,
excepto lo permitido en UW~ll (a) (7).
b) Todas las soldaduras de adherencias y todas las juntas soldadas sometidas a
presión no examinadas por pruebas radiográficas o ultrasónicas, deben
examinarse con un examen de líquido penetrante antes o después de la prueba
hidrostática, cualquiera de los dos. Indicaciones relevantes son aquellas cuyo
resultado son imperfecciones. Cualquier indicación lineal relevante mayor que
1/16 pulgadas (1.6mm.) serán reparadas o removidas. Cuando una prueba
neumática es conducida de acuerdo con ULT~lOO, los exámenes de líquidos
penetrantes serán prioritarios a la prueba neumática.
e) Para el aluminio 5083, los requerimientos de UNF~91 son aplicados.
ClO.-REQUERIMIENTOS PARA RECIPIENTE§ A lP'RESION
CONSTRUIDO§ DE GRAFITO IMPREGNADO (PARTE UIG)
INTRODUCCION NO MANDATORIA
a) General. El uso de grafito impregnado para la fabricación de recipientes a
presión, las consideraciones para diseño, fabricación y pruebas presentan un
material único. Los recipientes metálicos han sido hechos de materiales que
son normalmente dúctiles, son diseñados usando esfuerzo permisible bien
establecido basado en sus propiedades dúctiles y las medidas de tensión. En
contraste las partes de recipientes de presión impregnados de grafito son
relativamente quebradizos, y las propiedades de las partes dependen de los
procesos de fabricación, El propósito de esta introducción es describir de una
151
manera general los métodos de criterio que fueron usados en la preparación de
esta parte.
b) Materiales. Existen especificaciones para grafito y agentes de impregnación;
sin embargo no hay publicaciones específicas para grafito impregnado. El
grafito impregnado es hecho de diferentes combinaciones de grados de grafito
y agentes de impregnación que son combinados en un proceso específico para
hacer un material compuesto único (tanto impregnantes como grafito
impregnado a menudo se refieren a grados). También, algunos grados de
grafito impregnado puede . ser más adecuado para ciertas aplicaciones
(condiciones de servicio) que otros grados. El proceso de fabricación del
grafito impregnado es especificado por el fabricante y él es el propietario. Los
"Procesos Específicos" es una lista de cada etapa requerida para producir un
"grado" especifico de grafito impregnado. Tales Ítems incluyen grado de
grafito, resina, vacío, presión y otras etapas necesarias para producir el grado
deseado de grafito impregnado.
El grafito es naturalmente poroso por lo que es impregnado con resina para
hacerlo impermeable a gases y líquidos, por lo tanto solo el grafito
impregnado es adecuado para la fabricación de recipientes a presión y
componentes. Sin embargo, la resina usada para la impregnación tiene un
efecto significativo sobre las propiedades del grafito. El ciclo de impregnación
y el tipo de resina puede variar de fabricante a fabricante y puede variar para
grado de impregnación sobre el material del recipiente producido, por lo tanto,
los procesos de impregnación deberían controlarse estrechamente para
asegurar que el material reúna las propiedades específicas.
152
e) Diseño. La adecuación de los diseños específicos deben ser calificados por
conformidad con los materiales aplicados, diseño, fabricación, exámenes,
inspección, pruebas, certificación, y reglas de protección de sobre presión
contenidas en esta división.
d) Módulo de Elasticidad. El típico módulo de elasticidad es 2.0 x106 psi (14 x
103 MPa) comparado con un material ferroso, el cual puede estar en el orden
de 30 x106 psi (207 x 103 MPa).Este característico modulo bajo requiere una
atenta consideración de la geometría del recipiente en relación a minimizar los
esfuerzos flexionantes y de tensión.
e) Fatiga. Como los materiales metálicos, los materiales impregnados de grafito,
Clmdo los esfuerzos son de liD nivel lo suficientemente bajo, exhibe lma buena
vida a la fatiga. Mientras la fatiga' no es directamente abordado por la parte
UIG, si las condiciones de servicio autoriza, el fabricante debe tomar en
consideración la fatiga.
f) Efectos de temperatura y fluencia. El material grafito impregnado no está
sujeto a fluencia. El material tiene una resistencia a la tensión casi constante a
lo largo de un rango de temperatura específica. A elevadas temperaturas hay
una posible pérdida referida a la temperatura permisible máxima del agente de
impregnación.
g) Inspección. Esta parte mcorpora la filosofia general de la Sección VIII,
División 1, con respecto a la inspección durante la fabricación. Familiarizarse
con los procesos de producción del grafito impregnado y se requiere
Inspectores Autorizados para la naturaleza de las imperfecciones de los
recipientes. Se confia a liD minucioso monitoreo del Programa de Control de
Calidad de la fabricación, una inspección visual minuciosa de los recipientes a
153
presión y partes de dichos recipientes por el Inspector autorizado y el personal
de fabricació~ así como aceptar las pruebas requeridas por esta parte.
GENERAL
UIG-1 ALCANCE
Las reglas en la parte UIG son aplicables a los recipientes a presión o las piezas del
recipiente que se construyen de compuestos de grafito y grafito impenneable y serán
usados en combinación con las reglas en esta División en la medida que estos
requerimientos son aplicables a materiales de grafito. Los recipientes de grafito
impregnado puede que no sea construido bajo las reglas de U-l(j) o UG-90 (e) (2).
UIG-2 LIMITACIONES DE SERVICIO Y EQUIPOS
a) Los recipientes a presión de grafito impregnado están cubiertos por la parte
UIG y están limitados por lo siguiente:
1) Intercambiadores de calor de tubos y casquetes.
2) Intercambiadores de calor de bayonetas.
3) Intercambiadores de calor de bloque cilíndrico.
4) Intercambiadores de calor de bloque rectangular.
5) Intercambiadores de calor de Placa.
b) Los recipientes a presión de grafito impregnado están limitados por lo
siguiente:
1) Máxima presión de diseño extema: 350 psi (2.4 MPa).
2) Máxima presión de diseño interna: 350 psi (2.4 MPa).
3) Mínima temperatura de diseño: -100°F (73°C).
4) Máxima temperatura de diseño: 400°F (204°C)
154
e) Las partes de metal usados en combinación con los recipientes a presión de
grafito impregnado, incluyendo estos para servicio letal, serán construidos de
acuerdo con los requerimientos de esta División.
UIG-3 TERMINOLOGIA
Batch (hornada): la cantidad de material contenido en un simple ciclo de
impregnación.
Cementing (cementación): el proceso de juntas de partes usando grafito cementado
por un proceso de curado.
Certfied materials. (Material certificado) :Solo puede ser fabricado por el Titular
autorizado.
Imprevious materials (material impermeable): grafitos en la que los poros son agentes
impregnantes con filetes, y tienen un coeficiente de penneabilidad de no más que 4.5
x 106 pulgada2/segundo (2.9 x 10-3 mm2/segundo) tal como se mide de acuerdo con
el Apéndice Mandatorio 39.
Gíaphite cement (grafito cementado): mezcla de carbono o grafito en polvo y/o
resma.
Graphite compound (grafito compuesto): mezcla de material de grafito con un
sistema de aglutinante con alta resistencia a la corrosión y con un contenido mínimo
de grafito de 50%, representando a una relación de penetración a impermeable de no
más que 4.5 x 106 pulgada2/segundo (2.9 x 10-3 mm2/segundo) tal como se mide de
acuerdo con el Apéndice Mandatorio 39.
Gíade (grado): designación del material por el fabricante para 1m material puro o
certificado.
Graphite pressure vessel (recipiente a presión de grafito): Recipiente a presión
construido de una material certificado [ver UIG-3(b)].
155
Graphitization (grafitización): transformación del estado solido del carbón en grafito
por medio de tratamiento térmico.
Lot (lote): "lot" es la cantidad de material certificado producido en un plazo de 3
meses a partir de un grado específico de grafito y resina que cumple especificaciones
para las propiedades del material establecidas. Además el proceso de impregnación
debe ser controlado a las especificaciones del proceso. (Ver UIG-84).
Raw materials (materias primas): Incluye material de grafito y agentes de
impregnación.
Graphite material (material de grafito): un cuerpo de carbono granular enlazado de
4,350°F (2400°C) cuya matriz es térmicamente estable por debajo de la temperatura.
Impregnatión agent (agente de impregnación): materiales impermeables hechos de
carbón y grafito.
MATERIALES
UIG-5 CONTROL DE LA MATERIA PRIMA
a) La materia prima usada en la fabricación de tm material certificado debe ser
identificado por su fuente y grado y la documentación en la Forma de
Calificación de Material Certificado (CMQ) dado por el Titular del
Certificado.
b) Los agentes de impregnación y los materiales de grafito usados en la
fabricación de recipientes de fabricación de grafito y partes de recipientes de
presión será el mismo como las materias especificadas en la Especificación de
Materiales Certificados (CMC) (ver UIG-77). Cada uno de estos materiales
será trazable de acuerdo con UIG-112 (b).
156
UIG-6 CONTROL DEL CERTIFICADO DEL MATERIAL
a) Todos los materiales usados en la fabricación de recipientes a presión de
grafito será certificado por el fabricante del recipiente para satisfacer las
propiedades de la tabla UIG-6 y todos los otros requerimientos de la parte
UIG.
b) El fabricante de los materiales certificados preparara un Reporte de Prueba del
Material certificado (CMTR) que deberá incluir lo siguiente , como mínimo
(ver UIG-84).
1) Nombre del fabricante.
2) Número del lote.
3) Grado.
4) Valores de la resistencia de compresión a la temperatura de la sala del
lote especifico.
5) Valores de la resistencia de tensión a la temperatura de la sala del lote
especifico.
6) Fecha de la prueba.
7) Valores de la resistencia de tensión a la máxima temperatura
permisible del material
e) El fabricante del material certificado debe realizar pruebas para encontrar las
propiedades mínimas en la Tabla UIG-6.1 y las pruebas frecuentes por
resistencia en UIG-84. El fabricante debe preparar adicionalmente un
Especifico Certificado de Cementación, (CCC) (ver UIG-78). El material
cementado y el procedimiento de cementación (ver UIG-79) será calificado.
Las pruebas de tensión deben ser desarrollado por el Apéndice Mandatorio 37
157
UIG-7 PROPIEDADES ADICIONALES
El módulo de elasticidad probado por ASTM C747 y ASTM C769 es típicamente 2.0
x 106 psi, y la relación de Poisson para grafito impermeable es típicamente 0.15. El
coeficiente de expansión térmica para grafito impermeable exhibe un rango típico de
1.5 a 3.5 x 10-6 pulgadalpulgada/°F
UIG-8 TOLERANCIAS PARA TUBOS DE GRAFITO IMPREGNADAS
a) Los tubos de grafito extruido de 3 pulgadas D.E. deberán cumplir las
siguientes tolerancias:
1) Diámetro de afuera: ±0.062 pulgadas (1.5mm).
2) Diámetro de adentro: ±0.062 pulgadas (1.5mm).
3) Variación del espesor de la pared: -0.062 pulgadas (-1.5mm).
4) Redondez de afuera: 0.04 pulgadas (l.Omm)
5) Arco: 0.70% de la longitud unitaria.
DISEÑO
UIG-22 CARGAS
Las cargas descritas en UG-22 serán consideradas en el diseño de los recipientes de
presión de grafito y las partes del recipiente. Las juntas flexibles (juntas de
expansión/fuelle flexible) se debe utilizar para todas las conexiones a componentes de
grafito a minimizar las cargas sobre las toberas y otras conexiones.
UIG-23 VALORES DE SFUERZOS PERMISIBLES MAXIMOS PARA
MATERIALES CERTIFICADOS.
a) El factor de diseño para ser utilizado para recipientes de presión de
grafito no ser menor que 6.0 para las partes sujetas a esfuerzos de
tensión.
158
UIG-27
b) Los valores de los esfuerzos de tensión y compresión permisibles
máximos para ser utilizados en diseño serán un valor promedio de la
temperatura de diseño declarado en el Certificado de Calificación del
Material (CMQ) menos 20%, dividido por el factor de diseño de 6.0
(7 .O para servicio letal; ver UIG-60).
e) El máximo esfuerzo de compresión en el grafito impregnado bajo la
empaquetadura de una junta con brida resultante del diseño de una
carga W sobre los pernos (ver Apéndice Mandatorio 2) será limitado a
60% del valor de resistencia de compresión promedio a la temperatura
de diseño que es declarado por el Certificado de Calificación del
Material (CMQ).
ESPESORES DE CASQUETES CILINDRICOS HECHOS DE
MATERIALES CERTIFICADOS BAJO PRESION INTERNA
El espesor mínimo o la máxima presión de trabajo permisible de un casquete
cilíndrico, hecho de materiales certificados y sujeto a una presión interna, será
calculada de acuerdo con la ecuación dada en UG-27 o en el Apéndice Mandatorio 1,
según corresponda usando una junta de eficiencia de E = 1.0. Una vez instalado el
espesor mínimo de la pared del tubo debe ser mayor o igual que el valor mínimo
calculado.
UIG-28 PRESION EXTERNA.
a) Redondeo hacia afuera menor que 0.5%
La máxima presión externa permisible no será mayor que lo calculado por la
siguiente fonnula cuando el redondeo externo es menor o igual a 0.5%
159
t P =SS--
e tD Dónde:
D =Diámetro exterior nominal, Pulgadas (mm)
Pe= Máxima presión pennisible externa, psi (MPa)
St =Máxima esfuerzo de tensión permisible, psi (MPa)
t = Espesor nominal de la pared, Pulgadas (mm)
b) Redondeo hacia afuera mayor que O .5%
La máxima presión externa permisible no será mayor que lo calculad a por la
siguiente formula cunado el redondeo hacia afuera es mayor que 0.5%.
1
l+ ts1{r-o.2f)n lOOt
Dónde:
D =Diámetro interior del casquete cilíndrico, Pulgadas (mm)
L = Longitud de diseño de un recipiente o la sección de un tbo entre las
líneas de soporte, Pulgadas (mm)
Se = Esfuerzo de compresión pennisible (=2.5 veces el esfuerzo de
tensión permisible St), psi (MPa)
f.J = 2 D¡max- Dimin 100
D¡max + D¡min , %del redondeo hacia afuera.
160
UIG-29 PANDEO EULER DE TUBOS DE GRAFITO EXTRUIDOS
Los requerimientos de UHX-14.5.9 (b) serán aplicados para determinar el
esfuerzo de fluencia Sy, el valor de la resistencia a la tensión se detennina de acuerdo
con UIG-84 y será multiplicado por el valor de 0.55 para establecer un valor de
fluencia equivalente.
UIG-34 CALCULO DE TAPAS PLANAS, CUBIERTAS Y PLACAS DE TUBOS
Los espesores mínimos de una tapa plana y cubiertas se ajustaran a los siguientes
requerimientos:
a) El espesor mínimo requerido de una tapa plana de grafito o una
cubierta que se mantiene en su lugar por una placa de refuerzo de
acero atomillada causando un momento sobre el borde debe ser
calculado con la siguiente formula [ver Figura UG-34, ilustraciónj ];
Dónde:
G = El diámetro de la ubicación de las cargas de reacción en la
empaquetadura, como se define en esta División.
hg = Brazo de momento de la empaquetadura, igual a la
distancia radial de la línea de centros de los pemos a la línea
de reacción de la empaquetadura como se muestra en la Tabla
2-5.2
P = Presión de diseño, psi (lMPa)
St = Esfuerzo de tensión permisible, psi (MPa)
161
t = Espesor requerido mínimo, pulgadas (mm)
W = Carga total de los pernos.
1) Procedimiento de cálculo de las placas de tubos.
1) Alcance. Este procedimiento describe como se usa las reglas de UHX-
13 para diseñar la placa de tubos de los intercambiadores de calor de
grafito. Estas reglas cubren el diseño de la placa de tubos que tienen
una placa de tubos estacionaria (extremo fijo) y la otra placa de tubos
flotante (extremo flotante) como se muestra en la Figura UIG-34-1. La
placa de tubos estacionaria de Configuración g como se muestra en la
Figura UIG-34-2, y la placa de tubos flotante de Configuración G
como se muestra en la Figura UIG-34-3.
2) Condiciones de Aplicabilidad. En adición a las condiciones de
aplicabilidad dadas en UHX -1 O, las siguientes condiciones de
aplicabilidad se aplican:
a) No habrá carriles entubados.
b) No habrá pases de ranuras de partición.
e) Los tubos no serán considerados en el cálculo de la
eficiencia del ligamento.
d) La relación del espesor de la placa de tubos a paso de
tubos (J;) será mayor o igual a 2. O.
e) La placa tubular será del mismo material.
3) Nomenclatura. La nomenclatura será la misma como la que está dado
en UHX-13.3 con las siguientes modificaciones:
a = e
162
Dimensión del canal radial.
Configuración g y G:
as = Dimensión radial del casquete.
Configuración g:
Configuración G:
Gt = Punto medio de contacto entre el anillo de corte de cizallamiento
y la placa tubular.
J = Relación de rigidez de resortes a rigidez axial del casquete (J= 1.0 si no hay resortes)
Rigidez axial de resortes
4) Consideraciones de diseño. Las consideraciones de diseño están dados
en las aplicaciones de UHX-13.4, excepto lo siguiente:
KJ =
a) Ambos tubos de placa serán considerados con un simple
soporte.
b) Los cálculos serán realizados para el tubo de placa
estacionario y para los tubos de placa flotante. Puesto que las
configuraciones de borde de los tubos de placa estacionario y
flotante son diferentes, los datos deben ser diferentes para cada
conjunto de cálculos. Sin embargo las ac condiciones de
aplicabilidad dadas en (2) deben ser mantenidas. Para los tubos
de placa estacionarios, diámetros A, Gs y Gc se tomaran igual
a
163
e) Si el intercambiador no usa resortes para acomodarse a
la expansión térmica diferente, solo los casos de cárga 1 hasta
3 deben ser considerados; de otra manera todos los casos de
carga serán considerados.
UIG-36 ABERTURAS Y REFORZAMIENTOS
Las reglas para el reforzamientos de aberturas en recipientes a presión
y partes de recipientes de grafito serán usados en conjunción con los
requerimientos generales de aberturas y reforzamientos de la parte UG de
esta División en la medida que ellos son aplicables a los recipientes a
presión de grafito. Las toberas inaceptables incluyendo configuraciones de
aquellas mostradas en la Figura UIG-36-1. Las toberas aceptables
incluyendo configuraciones, pero no se limitan aquellas mostradas en la
Figura UIG-36-2.
UIG-45 ESPESORES DE CUELLO DE TOBERAS
Los espesores mínimos del cuello de tobera serán de Y:z pulgada (13mm) para
toberas de 3 pulgadas (75mm) de diámetro interior nominal o mayores, y de 'l4
pulgada (6mm) para toberas menores que 3 pulgadas (75mm) de diámetro interior
nominal, pero en ningún caso menor que el espesor requerido por UIG-27 o UIG-28
seg(m sea apropiado.
164
UIG-60 SERVICIO LETAL
Los recipientes a presión de grafito y las partes de dicho recipiente para ser
utilizado para servicio letal, como se define en UW-2(a), deberán cumplir los
requerimientos adicionales siguientes:
a) El factor de diseño será 7 .O para servicio letal.
b) En adición a las pruebas requeridas en la Tabla UIG-84-1, todos los
componentes de grafito para servicio letal, excluyendo tubos seran probados a
temperatura ambiente para detenninar las propiedades mecánicas por los
requerimientos de UIG-84
e) Todas las esquinas interiores de los componentes a presión deberán tener un
radio mínimo de 1h pulgada (13mm).
d) El grafito expuesto será blindado con un recubrimiento metálico. Este
recubrimiento ser fabricado por las reglas de esta División, pero está exenta de
NDE (Pruebas No Destructivas) y requerimientos de pruebas de presión.
e) Las pruebas de presión hidrostáticas no deben ser menor que 1.75 MAWP
(Máxima presión de trabajo permisible).
Es fuertemente recomendado el monitoreo de la permeabilidad del equipo de.
grafito por el dueño/usuario en servicio letal.
165
V.-REFERENCIAS
ASME. (1 de Julio de 2013). II Part D Properties (Customary) Materials. New York,
USA:ASME.
VIII, A. S. (1 de July de 2013). VIII Rules for Construction of Pressure Vessels
Division 1,Subseccion B ,Parte UW. New York, USA: ASME.
166
VI.-APENDICE
167
APÉNDICE 1 MAWP
MA WP es un acrónimo solo usado en el código AS:ME. Es comparable pero no
idéntico al término "presión de diseño" preferido por la mayoría de los códigos no
americanos. Piense de este modo de entender el punto de vista de ASME:
~ La presión de diseño es un valor nominal de una presión previsto por (por un
MAWP ASME VIII {UG-98)
MAWP se qlifle siempre .en la parte superior del rectpten te a preswn
(en su condición de temperatura de funcionamiento j' y en su estado corroído)
--·-~· '
MAWP ASME VIII (UG-98)
MA\VP
La presión en la parte de abajo del recipiente es mayor queMA \VP debido a la presión estática de la cabeza
ejemplo) un contratista o ingeniero de proceso de ingeniería para el diseño de
un recipiente. Esta presión es la mínima requerida para que el recipiente pueda
cumplir su función de proceso.
9 Los diseñadores del recipiente responden por el diseño de un recipiente
basados en tomo a MA WP porque este es tm parámetro referido por ASME
168
VIII ctu1do calculamos el espesor requerido (tmin ) del casquete del
componente a presión.
0 De lo anterior se puede ver que MA WP debe ser igual o mayor que la
"presión de diseño". No puede ser menor o el recipiente no cumplirá su
requisito de diseño. Ud. puede ver la relación entre la presión de diseño y
MA WP establecido en ASME VIII UG-98
¿Dónde se mide MA WP?
Por convención (y solo por convención), MA WP es siempre medido en la parte
superior del recipiente. Usted puede pensar de lo que se muestra en la figura anterior
con el punto superior de un recipiente (vertical o horizontal) está equipado con un
"medidor MA WP".
Si el recipiente está lleno de agua, el peso del agua (llamado la carga estática) causa
que la presión en la parte inferior del recipiente es mayor que en la parte superior. Por
lo tanto cuando diseñamos el espesor dela parte inferior del casquete y la tapa más
baja existe una presión adicional debido a la carga estática que debe ser tomado en
cuenta, por encima de que la presión de MA WP.
169
APÉNDICE 2 GRADOS RT
ASME VIII tiene un enfoque bastante único para el diseño de recipientes en que por
cada "requisito de diseño" de tma parte especifica del recipiente no hay una sola
solució~ sino hasta cuatro posibles soluciones de diseño. Dicho de otra manera, si se
especifica un recipiente ASME Vlll, división 1 para un conjunto específico de
criterios de presión - temperatura que podría legítimamente recibir hasta cuatro
diferentes "diseños" todos los cuales son totalmente compatibles con los requisitos
específicos del código.
La diferencia viene del concepto de "grado RT". Esto funciona con tres principios
simples:
e ASME Vlli permite un grado de libertad en la cantidad (alcance) de NDE
(Nondestructive testing) ensayos no destructivos hechos en el recipiente.
0 La cantidad de NDE que es en realidad seleccionada se denota por el grado
RT: RT-1, RT-2, RT-3 o RT-4, tal como se establece en la parte UG-116 de
ASME VIII, división l.
(i El grado RT que se elige defme la eficiencia de la junta E, la cual es usada
para los cálculos de diseño del casquete y las tapas. Una alta eficiencia de la
junta de 1 (cuando escogemos el grado R T -1) da un espesor menor de la
pared.
Terminología del grado RT
Esto no es un fácil concepto de ASME VIII para entender a una primera lectura.
Grados RT de UG-116 (simplificado)
170
Indica designación "Full"
o 100% RT de todas las costuras longitudinales y circunferenciales.
e 100% RT de categorías By C, solo de las soldaduras de toberas de diámetros
encima de 10 pulgadas de diámetro y diseño de cuello de soldadura (esto no
incluye ninguna soldadura casquete-tobera de la categoría D)
0 Básico E=l
Indica designación "Full" ("spot plus")
UW-ll(a)(5)(b) se ha cumplido, por lo que
que la radiografia extra de
e 100% R T de costuras de soldadura longitudinales.
e Spot RT de costuras circunferenciales (más de una extra)
a No realiza RT en las soldaduras de categorías By C en las toberas.
@ Básico E=l
Indica designación "Spot" que la radiografia extra de UW-ll(a)(5)(b)
no se ha cumplido, por lo que
0 Spot RT de todas las costuras longitudinales y circunferenciales.
e No realiza RT en ninguna tobera.
e Básico E=O .85
h1dica designación
o Cualquier cantidad de RT que no cumpla con R T -1, R T -2, o R T -3.
171
Notamos como ambos RT-1 y RT-2 se puede hacer referencia a 1m grado de
radiografía total, aunque estrictamente no lo son. Es más fácil simplemente aceptar
esto, en lugar de mirar demasiado profundamente en la lógica detrás de él. El grado
RT-3 es referente como un grado de radiografía "spot", mientras RT-4 quiere decir
"menos que spotRT", que también no incluye RT en absoluto.
Como se pudo ver anteriormente el grado más incómodo a entender es RT-2.
172
Vli.-ANEXos
173
REGLAS PARA CONSTRUCCION DE RECIPIENTES A PRESION SECCION
VIII DIVISION 1
Con la denominación de recipientes a presión se encuadra a los aparatos
constituidos por un casquete, normalmente metálica, capaz de contener un .fluido,
líquido o gaseoso, cuyas condiciones de temperatura y presión son distintas a las del
medio ambiente.
En toda planta
industrial existen recipientes
a presión que desarrollan
diversas funciones, tales
como:
Reactores: en ellos se
producen
transformaciones
químicas, en
condiciones de
temperatura y presión
normalmente severas.
Torres: en ellas se
producen
transformaciones
físicas, tales como
.vui; 'RÚies·forConstructi'órl.of
· P~essure Vessels
separación de componentes ligeros y pesados, absorción, arrastre con vapor ...
174
Recipientes: en ellos pueden producirse transformaciones físicas (separación
de líquido-vapor, separación de dos líquidos no miscibles con diferentes
densidades) o simplemente realizan la misión de acumulación de fluido.
La forma más común de los recipientes a presión es la cilíndrica, por
su más fácil construcción y requerir menores espesores que otras formas
geométricas para resistir una misma presión, salvo la forma esférica, cuyo
uso se reduce a grandes esferas de almacenamiento, dada su mayor
complejidad en la construcción.
ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS SECCION V
La sección V comprende dos sub secciones:
La subsección A comprende los siguientes artículos:
• Requerimientos generales
• Examen radiográfico.
• Apéndices mandatorios y no mandatorios.
• Métodos de examen ultrasónico para
soldaduras.
• Métodos de examen
materiales.
ultrasónico para
• Examen de líquido penetrante.
• Examen de partícula magnética.
• Examen de corriente de Eddy.
• Examen visual.
_v Nondc~lcllct.ive Ex<tmi~<lti(in
175
e Prueba Leak.
~ Examen de emisión acústica de recipiente reforzado con fibra plástica.
e Examen de emisión acústica de recipiente metálico durante la prueba de
presión.
111) Monitoreo de emisión acústica continua.
e Examen de sistema de calidad .
.., Técnica de medida de campo con corriente alterna.
o Examen de flujo magnético Leakage.
G Método de examen de prueba de campo remoto.
La subsección B comprende docmnentos adoptados por la sección V:
o Normas radiográficas.
e Normas ultrasónicas.
o Normas de líquido penetrante.
0 Normas de partícula magnética.
Q Normas de corriente de Eddy.
" Normas de emisión acústica.
o Terminología para nonnas de exámenes no destructivos.
o Normas para la medición de corriente alterna de campo.
CÓDIGO ASME SECCIÓN ll, PAR TE D
Los usuarios de la Sección ll, parte D, localizan las tablas de esfuerzos de los
materiales (tablas lA, lB, 2A, 2B, 3, 4, 5A, y 5B). Las tablas lA, lB, 3, 5A, y 5B
cubren esfuerzos pennisibles. Las tablas 2A, 2B, y 4 cubren esfuerzos de intensidad.
176
La tabla lA provee esfuerzos permisibles para materiales ferrosos, la tabla lB provee
esfuerzos permisibles para materiales no ferrosos.
La tabla 2A provee esfuerzos de diseño de intensidad para materiales ferrosos, la
tabla 2B provee esfuerzos de diseño de intensidad para materiales no ferrosos.
La tabla 3 provee esfuerzos
permisibles para materiales de
pernos.
La tabla 4 provee esfuerzos de
diseño de intensidad para
materiales de pernos.
La tabla 5A provee esfuerzos
permisibles para materiales
;~;• ~·r~aa:.nAo.•~•l .tou · .
2010 ASME BoUer & . · Pressure Vessel Code
11!•"'---, 'fol!t4•»n
ferrosos. II La tabla 5B provee esfuerzos
permisibles para materiales no
ferrosos.
Las tablas de propiedades
mecánicas (tablas U, U-2, y Y-1).
Part D Properties (Metric)
MATERiALS
La tabla U provee valores de esfherzos de tensión para materiales ferrosos y no
ferrosos.
La tabla U-2 provee esfuerzos de tensión última para materiales ferrosos especiales.
177
La tabla Y-1 provee valores de esfuerzos de fluencia para materiales ferrosos y no
ferrosos.
Las tablas de propiedades físicas (tablas TE-1 hasta TE-5, TCD, TM-1 hasta TM-5, y
PRD).
Esta Línea de guía define la lógica usada para colocar materiales dentro de estas
tablas.
178
cJ>J_,DERi>.S Y Rf.Cll'~S A
t.s'IRuc'IUJ'.A. '\1l'ICA coviGO AS~ 1' p;RJ>.
-pRf,S\0~ - B-p\TC
. lt)\~$\~~ 3 ; >
' ~ . ~ ~ ~
~~-~ . . ' . > ,.
~b;:~~~ - .
. ~;.-~ ' . ~~b~C
" . ~ . . ~ ... . ~
\19
PARTES DE REQUERIMIENTOS GENERALES, FABRICACION Y
MATERIALES
180