Introducción Al Código ASME

SERVICIOS DE INGENIERIA Y CONSULTORIA DE ESIME AZCAPOTZALCO

SICEA

Recipientes a presión

Ing. Francisco Rodríguez Lezama

ASME BOILER AND PRESSURE VESSEL CODE

Ing. Francisco Rodríguez Lezama

¿Qué es el Código ASME? Son reglas para la construcción de calderas de vapor y recipientes a presión formuladas por el BOILER AND PRESSURE VESSEL COMMITTEE

de la American Society of Mechanical Engineers Engi neers

Ing. Francisco Rodríguez Lezama

¿Cómo está compuesto el Código ASME? El Código ASME está compuesto por 11 secciones las que pueden agruparse como: •

Códigos de Construcción

•

Códigos de Ref Referencia erencia

•

Reglas para el cuidado, operación e inspección en servicio

Ing. Francisco Rodríguez Lezama

Códigos de Construcción •

Sección I -

Power Pow er Boilers

•

Sección III -

Nuclear Components

•

Sección IV -

Heating Boilers

•

Sección VIII - Pressure Vessels

•

Sección X - Fiber-Reinf Fiber-Reinforced orced Plastic Pressure Vessels

Ing. Francisco Rodríguez Lezama

Códigos de Referencia Sección II: Está dividida en 4 partes, de acuerdo al tipo ti po de material. Estas partes son: •

Parte A - Ferrous Materials

•

Parte B - Nonferrous Materials

•

•

Parte C - Welding Rods, Electrodes and Filler Metals Parte D - Características de los materiales

Ing. Francisco Rodríguez Lezama

Códigos de Referencia

•

•

Sección V -

Nondestructive Examinations

Sección IX - Welding and Brazing Qualifications

Ing. Francisco Rodríguez Lezama

Reglas para el cuidado, operación e inspección en servicio •

•

•

Sección VI - Recommended Rules for Care and Operation of Heating Boilers

Sección VII - Recommended Guidelines for the Care of Power Boilers Sección XI - Rules for Inservice Inspection of Nuclear Power Plant Components

Ing. Francisco Rodríguez Lezama

¿Qué partes componen cada una de las Secciones? Cada Sección del Código está compuesta por las siguientes partes: •

La sección propiamente dicha

•

Las interpr interpretaciones etaciones

•

Casos Código

•

Errata

Ing. Francisco Rodríguez Lezama

Interpretaciones Las interpretaciones oficiales sólo pueden realizarse sobre requerimientos del Código ASME, incluyendo ediciones anteriores y addendas. Son interpretaciones oficiales, con el objeto de clarificar la intención del Código respecto de la duda surgida. Las interpretaciones no pueden ser extendidas a problemas que caen fuera del alcance del Código.

Ing. Francisco Rodríguez Lezama

Casos Código (Code Cases) Los Casos Código son reglas nuevas o alternativas que sólo son aplicables para el Código especificado. Su uso no es mandatorio pero, de ser usados, se deben aplicar todos los requerimientos y se debe identificar el Caso Código en el Data Report.

Ing. Francisco Rodríguez Lezama

Ediciones del Código Cada 3 años ASME presenta Ediciones Ediciones nuevas del cada uno de los Códigos, las que se denominan en función del año de la edición. Cada nueva Edición se realiza en papel color blanco. Anualmente se emiten las Addendas de acuerdo al siguiente esquema

Ing. Francisco Rodríguez Lezama

Addendas al Código Las Addendas se emiten anualmente, en papeles de distinto color a fin del año de la Edición y a fin de los dos años siguientes. Las Addendas son mandatorias a partir de los seis meses de su emisión. Cada Edición nueva simplemente incorpora todas las Addendas de los años anteriores, sin modificaciones.

Ing. Francisco Rodríguez Lezama

Sección VIII Div.1

Ing. Francisco Rodríguez Lezama

Alcance de la Sección VIII Div.1 El alcance de la Sección VIII está previsto para cubrir, pero no está limitado a: •

•

Recipientes Recipient es que conteng contengan an agua a presión que ex exceda: ceda:  –

Una presión de diseño de 300 psi (21 kg/cm2) kg /cm2)

 –

Una temperatura temperatura de diseño de 210 ºF (99 ºC)

Recipientes que conteng Recipientes contengan an agua caliente calentada por medios indirectos, que excedan:  –

200 000 BTU/h

 –

210ºF

 –

120 galones (450 litros)

Ing. Francisco Rodríguez Lezama

Alcance de la Sección VIII Div.1 •

•

•

Recipientes que tengan un Recipientes u n diámetro interior mayor a 6” Recipientes que tengan una presión de Recipientes operación interna o externa mayor a 15 psi (1 kg/cm2) Recipientes cuya presión de operación no Recipientes exceda ex ceda 3000 psi (210 kg/cm2) kg /cm2)

Ing. Francisco Rodríguez Lezama

Organización de la Sección VIII Div.1 Subsección A: Sección Gener General al Subsección B: Métodos de Fabricación Subsección C: Sección referente a materiales Tablas Apéndices

Ing. Francisco Rodríguez Lezama

Organización de la Sección VIII Div.1 Sección General

Está compuesta compuesta sólo por p or los Requerimientos Generales (Parte UG) que cubren todos los procesos de fabricación y todos los materiales

Ing. Francisco Rodríguez Lezama

Organización de la Sección VIII Div.1 Métodos de Fabricación Está compuesta compuesta por 3 partes: •

Parte UW: Recipient Recipientes es Soldados

•

Parte UF: Recipientes Forjados

•

Parte UB: Recipient Recipientes es soldados sol dados por Brazing

Ing. Francisco Rodríguez Lezama

Organización de la Sección VIII Div.1 Materiales Está compuesta por 11 secciones: Parte UCS: Aceros al carbono y de baja aleación Parte UNF: Materiales no ferrosos Parte UHA: Materiales de alta aleación Parte UCI: Materiales de hierro fundido Parte UCL: Materiales plaqueados Parte UCD: Materia Materiales les fundidos dúctiles Parte UHT: Materiales tratados térmicamente Parte ULW: Recipientes por capas Parte ULT: Materiales para baja temperatura Parte UHX: Reglas para intercambiadores de calor Parte UIG: Recipientes de grafito impregnado •

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

Ing. Francisco Rodríguez Lezama

Requerimientos de Diseño Requerimientos Filosofía del Diseño

La Sección VIII es un código de “diseño por reglas” y está basado en: •

El tipo de fabric fabricación ación

•

El tipo de material utilizado utilizado

Ing. Francisco Rodríguez Lezama

Requerimientos de Diseño Requerimientos Tipos de Servicio Se definen en UW-2. Estos son: •

Servicio Letal

•

Servicio de baja temper temperatura atura

•

Calderas de vapor no sometidas a fuego

•

Recipientes Recipient es sometidos a fuego directo

•

Sin restricciones(los que no se clasifican bajo alguna de las restricciones anterior anteriores) es)

Ing. Francisco Rodríguez Lezama

Definiciones de Diseño El diseñador, en función de los datos que le entrega el usuario o proveedor de la Ingeniería básica, es responsable de definir: •

Presión y temperatura de diseño

•

Cargas actuantes

•

Sobreespesor de corrosión

•

Requerimientos de Servicio

•

PWHT y Radiografiado, si no son requerimientos mandatorios del Código.

Ing. Francisco Rodríguez Lezama

Categorías de Junta

Ing. Francisco Rodríguez Lezama

Tipos de Junta (UW-12) Tipo 1:Juntas a tope tales como las obtenidas por soldadura de ambos lados o por otros medios con los cuales se obtenga la misma calidad del metal depositado en las superficies internas y externas que cumplen con los requerimientos requerimien tos de UW-35.

só lo lado con respaldo Tipo 2: Juntas a tope realizadas de un sólo Tipo 3: Juntas a tope realizadas de un sólo lado sin respaldo

dob le filete Tipo 4: Juntas solapadas de doble Tipo 5: Soldaduras solapadas de simple filete completo con soldaduras de punto que cumplen con UW-17 Tipo 6: Soldaduras solapadas de simple filete completo sin soldaduras de punto

Ing. Francisco Rodríguez Lezama

Requerimientos de Radiografiado La extensión del radiografiado la elige el diseñador. Esta elección está basada en: •

Requerimientos Requerimient os de Servicio

•

Requerimientos Requerimient os del Código (Ej.: UCS-57)

•

Requerimientos de diseño por eficiencia de Requerimientos  junta

Ing. Francisco Rodríguez Lezama

Tipos de Ensayo Radiográfico Se encuentran definidos 3 tipos de requerimiento de ensayo radiográfico, en función de su extensión: •

Full o Total

•

Spot o Por Puntos Puntos

•

Sin examen

Ing. Francisco Rodríguez Lezama

Radiografiado Radiogra fiado Full Se define en UW-11 (a) y en UW-51. En UW-11(a) se definen las costuras que deben ser s er radiografiadas en toda su longitud. En UW-51 se establecen los requerimientos para realizarr el ensayo y los criterios de aceptación para realiza evaluar las radiogr radiografías. afías.

Ing. Francisco Rodríguez Lezama

Radiografiado Radiogra fiado Spot Se define en UW-11 (b) y en UW-52. En UW-11(b) se definen las costuras que deben ser radiografiadas en toda su longitud. En UW-52 se establecen los requerimientos para realizar el ensayo y los criterios de aceptación para evaluar las radiogr radiografías. afías.

Ing. Francisco Rodríguez Lezama

Radiografiado Radiogra fiado Spot •

•

•

Las soldaduras realizadas en secciones del recipiente o cabezales donde el diseño está basado en una eficiencia de junta permitida por UW-12(b) debe ser examinada por UW-52. El radiografiado por puntos es una herramienta de inspección y de control de calidad. La extensión mínima de radiografiado spot debe incluir:  –

 –

 –

 –

1 placa de 6 ” por cada 50’ de soldadura o fracción Cada 50’ de soldadura se deben incluir suficientes placas como para evaluar el trabajo de cada soldador La ubicación debe debe ser  ser elegida por el Inspector Radiografías requeridas para satisfacer otros requerimientos no deben ser usadas para satisfacer estos requerimientos

Ing. Francisco Rodríguez Lezama

Requerimientos para Tratamiento Térmico Post-Soldadura según la Sección VIII Div.1

El PWHT es siempre siempre   mandatorio para la Sección VIII. Se debe realizar de acuerdo a los lineamientos de UW-40 y de la sección correspondiente al material.

Ing. Francisco Rodríguez Lezama

Requerimientos para Tratamiento Térmico PostSoldadura según la Sección VIII Div.1 Sin embargo, existen exenciones. Para que estas exenciones sean aplicables hay que verificar que: •

•

•

No sea mandatorio por condiciones de servicio establecidos en el Código (Ej: Servicio Ser vicio Letal) No sea un requerimiento de servicio ser vicio no contemplado en el Código (Ej: Corrosión bajo tensión) No sea mandatorio por requerimientos de otros Códigos aplicables (Ej: DOT)

Ing. Francisco Rodríguez Lezama

Requerimientos para Tratamiento Térmico PostSoldadura según la Sección VIII Div.1 Para los Aceros al Carbono y de baja aleación los requerimientos de PWHT se especifican en UCS-56. Si bien la definición del PWHT es una responsabilidad del diseñador, el Inspector puede definir si es mandatorio según Código, en caso de que el mismo no se requiera. UCS-56 define las temperaturas mínimas y los tiempos mínimos requeridos en función del material y del espesor. espesor. El espesor es el espesor actual, se incluye el sobreespesor de corrosión.

Ing. Francisco Rodríguez Lezama

Requerimientos para Tratamiento Térmico PostSoldadura según la Sección VIII Div.1 •

•

•

•

Si se unen 2 materiales de Nº P diferentes, diferentes, se aplican los requerimientos más restrictivos de PWHT. Los espesores mandatorios son los de los materiales sometidos a presión sobre los de los no sometidos a presión El espesor requerido es el de la soldadura o el menor espesor de la parte a ser soldada. Para soldaduras de filete, el espesor que gobierna es la Para garganta del filete.

Ing. Francisco Rodríguez Lezama

Requerimientos para Tratamiento Térmico PostSoldadura según la Sección VIII Div.1 Requerimientos del Control de Temperatura: •

Temperatura inicial menor que 800ºF (427ºC)

•

Velocidad de Calentamiento:  –

 –

•

Por encima de los 427ºC, no mayor a 400ºF/h 400ºF/h (222ºC/h) dividido por el espesor en pulg, pero no mayor a 400ºF/h ni menor a 100ºF/h la variación de temperatura temperatura no puede ser mayor a los 250ºF (138ºC) dentro de los 15’

Tiempo de Mantenimien Mantenimiento to  –

 –

No puede ser menor al requerido en la tabla La máxima diferencia de temperatura entre el punto más frío y el más caliente no debe exceder exceder los 150ºF (83ºC)

Ing. Francisco Rodríguez Lezama

Requerimientos para Tratamiento Térmico PostSoldadura según la Sección VIII Div.1 •

•

De no alcanzarse los valores de temperatura requeridos en las tablas UCS56, se puede compensar con mayor tiempo de permanencia utilizando la tabla UCS-56.1. Para acero al carbono la temperatura final es de 1100°F (594°C) con un tiempo de permanencia de 1 h/plg

Velocidad de Enfriamiento:  –

 –

Por encima de los 800ºF (427ºC) la velocidad de enfriamiento no puede exceder los 500ºF/h (277ºC/h) dividido por el espesor del equipo en pulg., nunca excediendo los 500ºF/h ni menor a los 100ºF/h (55ºC/h) Por debajo de los 427ºC el enfriamiento se puede realizar en aire calmo. No hay requerimiento de velocidad ni necesidad de registrarlo.

Ing. Francisco Rodríguez Lezama

ESTAMPA ASME

Ing. Francisco Rodríguez Lezama

Proceso de Acreditación Previo a la solicitud de aplicación de un Certificado de Autorización ASME, la Empresa debe tener: •

•

•

Personal adecuadamente entrenado y calificado que tenga un conocimiento profundo y comprendan los Códigos ASME aplicables y las Normas de Referencia Referencia Facilidades adecuadas para realizar el alcance del trabajo que quieren certificar Un contrato contrato con una Agencia de Inspección Autorizada .

Ing. Francisco Rodríguez Lezama

El “Joint Review” El Joint Review es una evaluación de la adecuación del Manual de Control de Calidad de la Empresa y una Auditoría para verificar su implementación apropiada. La revisión la realiza un auditor de ASME y la Agencia de Inspección contratada.

Ing. Francisco Rodríguez Lezama

Cómo se entregan las “Estampas ASME” •

•

•

El grupo auditor genera un informe basado en los resultados del Joint Review. Este informe es enviado al Comité de Acreditación e incluye las recomendaciones del grupo. El Comité de Acreditación vota (por carta) y si no se reciben votos negativos, negativos, se emite el Certificado De recibirse votos negativos o si surge alguna pregunta, el informe es revisado en la próxi próxima ma reunión prevista del Comité completo. El solicitante puede ser invitado a presenciarla.

Ing. Francisco Rodríguez Lezama

Renovación Los certificados se renuevan cada tres años. El proceso de renovación tiene el mismo formato que la autorización original. Se pueden realizar auditorías no anunciadas o investigaciones en cualquier momento basadas en denuncias escritas recibidas por el ASME ref referidas eridas a violaciones violaciones incurridas a los requerimientos requerimient os del Código

Ing. Francisco Rodríguez Lezama