SUBDIRECCIÓN DE OPERACIONES Y COMERCIALIZACIÓN COORDINACIÓN DE NORMATIVIDAD
ESPECIFICACIÓN TÉCNICA PARA PROYECTO DE OBRAS
SISTEMAS DE TUBERÍA EN PLANTAS INDUSTRIALES – DISEÑO Y ESPECIFICACIONES DE MATERIALES (INDUSTRIAL PLANTS PIPING SYSTEMS - DESIGN AND MATERIALS ESPECIFICATION)
P.2.0370.01 SEGUNDA EDICIÓN FEBRERO 2005
SISTEMAS DE TUBERÍA EN PLANTAS INDUSTRIALES – DISEÑO Y ESPECIFICACIONES DE MATERIALES Segunda Edición
P.2.0370.01: 2005 CN
PREFACIO Pemex Exploración y Producción (PEP) en cumplimiento de la Ley Federal sobre Metrología y Normalización, publicada en el Diario Oficial de la Federación de fecha 01 de julio de 1992 y acorde con la facultad que le confiere la Ley de Adquisiciones, Arrendamientos y Servicios del Sector Público y la Ley de Obras Públicas y Servicios Relacionados con las Mismas, para que expida sus normas y especificaciones técnicas, edita la presente especificación para sistemas de tubería en plantas industriales – diseño y especificaciones de materiales. Esta edición cancela y sustituye a las siguientes especificaciones: P.2.0370.01 “Criterios y recomendaciones de diseño para sistemas de tuberías de proceso servicios auxiliares e integración”, primera edición julio/2000 y P.02.0371.01 “Sistemas de tuberías en plantas industriales”, primera edición octubre/2000. En la elaboración de esta especificación participaron: Subdirección de la Unidad de Perforación y Mantenimiento de Pozos Subdirección Región Norte Subdirección Región Sur Subdirección Región Marina Noreste Subdirección Región Marina Suroeste Dirección Ejecutiva de Contratos de Servicios Múltiples Subdirección de Ingeniería y Desarrollo de Obras Estratégicas Subdirección de Coordinación Técnica de Exploración Subdirección de la Coordinación de Servicios Marinos Subdirección de Seguridad Industrial, Protección Ambiental y Calidad Subdirección de Recursos Humanos Competitividad e Innovación Subdirección de Planeación y Evaluación Subdirección de la Coordinación de Tecnología de Información Subdirección de Administración y Finanzas Subdirección de la Coordinación Técnica de Explotación Subdirección de Operaciones y Comercialización Coordinación de Normatividad Instituto Mexicano del Petróleo
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SISTEMAS DE TUBERÍA EN PLANTAS INDUSTRIALES – DISEÑO Y ESPECIFICACIONES DE MATERIALES Segunda Edición
P.2.0370.01: 2005 CN
ÍNDICE DE CONTENIDO
Página
0.
Introducción ........................................................................................................................
3
1.
Objetivo...............................................................................................................................
3
2.
Alcance ...............................................................................................................................
3
3.
Campo de aplicación ..........................................................................................................
3
4.
Actualización.......................................................................................................................
3
5.
Referencias.........................................................................................................................
4
6.
Definiciones ........................................................................................................................
4
7.
Símbolos y abreviaturas .....................................................................................................
6
8.
Desarrollo............................................................................................................................
7
8.1
Diseño mecánico
7
8.2
Flexibilidad y soportes
18
8.3
Diseño de tuberías
30
8.4
Especificaciones de materiales
41
9.
Concordancia con normas internacionales ........................................................................
42
10.
Bibliografía ..........................................................................................................................
42
11.
Anexos ................................................................................................................................
44
11.1
Información mínima con que debe contar el contratista para llevar a de tuberías
44
11.2
Información y documentación mínima que deben proporcionar a PEMEX los contratistas o proveedores durante el desarrollo y al terminar el proyecto
45
11.3
Tablas de índices de servicios y especificaciones de materiales
46
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cabo el diseño
SISTEMAS DE TUBERÍA EN PLANTAS INDUSTRIALES – DISEÑO Y ESPECIFICACIONES DE MATERIALES Segunda Edición
0.
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Introducción.
Dentro de las principales actividades que se llevan a cabo en Pemex Exploración y Producción (PEP), se encuentran el diseño, construcción, operación y mantenimiento de las instalaciones para extracción, recolección, procesamiento primario, almacenamiento, medición y transporte de hidrocarburos, así como la adquisición de materiales y equipos requeridos para cumplir con eficiencia y eficacia los objetivos de la empresa. En vista de esto, es necesaria la participación de las diversas disciplinas de la ingeniería, lo que involucra diferencia de criterios. Con el objeto de unificar criterios, aprovechar las experiencias dispersas, y conjuntar resultados de las investigaciones nacionales e internacionales, Pemex Exploración y Producción emite a través de la Coordinación de Normatividad, estos lineamientos, sistemas de tubería en plantas industriales – diseño y especificaciones de materiales.
1.
Objetivo.
Este documento establece los requisitos que deben cumplir los contratistas y proveedores para llevar a cabo el diseño y las especificaciones de materiales para los sistemas de tuberías en las instalaciones industriales de Petróleos Mexicanos.
2.
Alcance.
Este documento aplica en la contratación de los servicios de ingeniería para el diseño, especificación de materiales y requisitos de inspección de los sistemas de tuberías para el manejo de los fluidos de proceso y servicios auxiliares dentro de las instalaciones industriales terrestres y costafuera de Petróleos Mexicanos.
3.
Campo de aplicación.
Esta especificación es de aplicación general y observancia obligatoria en las áreas de Petróleos Mexicanos y Organismos Subsidiarios, para el diseño y la especificación de materiales y accesorios de los sistemas de tubería de proceso y servicios auxiliares de las plantas de producción terrestres y costa afuera e industriales de Petróleos Mexicanos. Por lo tanto debe incluirse en los procedimientos de contratación: licitación pública, invitación a cuando menos tres personas, o por adjudicación directa, como parte de los requisitos técnicos que debe cumplir el proveedor, contratista o licitante.
4.
Actualización.
A las personas e instituciones que hagan uso de este documento normativo técnico, se solicita comuniquen por escrito las observaciones que estimen pertinentes, dirigiendo su correspondencia a: Pemex Exploración y Producción. Coordinación de Normalización. Bahía de Ballenas 5, Edificio “D”, PB.
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Col. Verónica Anzures, México D. F., C. P. 11 300 Teléfono directo: 1944-9286 Conmutador: 1944-2500 extensión 3-80-80, Fax: 3-26-54 Correo electrónico:
[email protected]
5.
Referencias.
5.1 NRF-010-PEMEX-2001 “Espaciamientos mínimos y criterios para la distribución de instalaciones industriales en centros de trabajo de Petróleos Mexicanos y Organismos Subsidiarios”. 5.2 NRF-027-PEMEX-2001 “Espárragos y tornillos de acero aleado e inoxidable para servicios de alta y baja temperatura”. 5.3 NRF-031-PEMEX-2002 Exploración y Producción”.
“Sistemas de desfogues y quemadores en instalaciones de Pemex
5.4
NRF-035-PEMEX-2004 “Sistemas de tubería en plantas industriales – Instalación y pruebas”.
5.5
NRF-107-PEMEX-2004 “Modelos electrónicos tridimensionales inteligentes”.
5.6
NRF-139-PEMEX-2004 “Soportes de concreto para tuberías”.
5.7 NACE MR0175/ISO 15156-1 Petroleum and natural gas industries - Materials for use in H2Scontaining environments in oil and gas production (Industrias del petróleo y gas natural - Materiales a utilizar en ambientes que contienen H2S en producción de petróleo y gas). 5.8 ISO 13703 Petroleum and natural gas Industries - Design and installation of piping systems on offshore production platforms (Industrias del petróleo y gas natural – Diseño e instalación de sistemas de tubería en plataformas de producción costafuera). 5.9 ISO 15649 Petroleum and natural gas industries – Piping (Industrias del petróleo y gas natural – Tubería).
6.
Definiciones.
6.1
Bases de diseño.
Es el documento, que de acuerdo a los requisitos del usuario, establece las características especificas de los equipos y materiales requeridos por el proyecto, los tipos de estructuras, los sistemas de seguridad, servicios auxiliares, sistemas de comunicación y filosofía de operación. 6.2
Bases de usuario.
Es el documento en el cual se establecen las capacidades, rendimientos, vida útil, condiciones de operación, condiciones ambientales, características físicas y químicas de los productos a transportar, así como requisitos de seguridad, flexibilidad operativa y la normatividad aplicable.
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6.3
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Componentes de tubería.
Son los elementos mecánicos para unir o ensamblar sistemas de tubería para conducir fluidos a presión. Los componentes de referencia incluyen tubo rígido, tubo flexible, accesorios, bridas, empaques, espárragos, válvulas; y dispositivos como juntas de expansión, juntas flexibles, mangueras de presión, trampas, filtros, instrumentos y separadores. 6.4
Diseño mecánico.
Es la parte del diseño de tuberías que comprende el cálculo del espesor de pared, tomando en consideración las condiciones y propiedades del fluido a conducir; así como los factores ambientales y cargas externas a las que pueda estar sometida dicha tubería. Incluye por lo tanto, la definición de las propiedades mecánicas que debe reunir, para soportar los esfuerzos a los que pueda estar sometida. 6.5
Diseño de tubería.
Son los arreglos geométricos de tuberías en campo, los cuales se desarrollan en función de los planos de urbanización y localización de equipos y estaciones de servicio de la instalación en proyecto y/o modernización o ampliación, de las alturas y elevaciones requeridas, de los diagramas de tuberías e instrumentación (DTI´s) y de las condiciones de operación establecidas en las bases de diseño. 6.6
Equivalente.
Es aquel documento que no sea Norma Oficial Mexicana (NOM), Norma Mexicana (NMX), Norma Internacional (ISO o IEC) ni norma de referencia (NRF), que demuestre cumplir como mínimo con los requisitos y/o características físicas, químicas, mecánicas o de cualquier naturaleza que establece el documento normativo citado en esta especificación. 6.7
Golpe de ariete.
Es el cambio repentino de la velocidad del flujo o variación de la presión, en un sistema de tubería y equipo conectado, por ejemplo: Como el ocasionado por un cierre súbito de una válvula de bloqueo. 6.8
Hojas de datos de proceso.
Son hojas en donde se indica la información de equipos o recipientes, como son: servicio, condiciones de operación, tipo de materiales, características y componentes. 6.9
Índice de servicios.
Documento donde se define la especificación del material de tubería por servicio, indicando las condiciones de presión y temperatura. 6.10
Ingeniería básica.
Son los documentos en los que se plasma la información principal que se requiere para el desarrollo del diseño de una instalación o planta industrial, tales como: Diagramas de balance de materia y energía, diagramas de flujo de proceso y de tubería e instrumentación, hojas de datos entre otros.
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6.11
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Ingeniería de detalle.
Es el diseño detallado, que se desarrolla a partir de las bases de diseño, la ingeniería básica y los requisitos establecidos en esta especificación, involucra a todas las disciplinas de ingeniería que intervienen en su desarrollo de acuerdo al tipo de proyecto. 6.12
Nominal.
Es una identificación numérica para dimensiones, capacidades, esfuerzos, Clases u otras características, que se utiliza como una designación, no como una medida exacta. 6.13
Termofluencia.
Deformación continua y lenta de un material por la acción de cargas sostenidas a altas temperaturas en el transcurso del tiempo. 6.14
Tubería de desfogues.
Tubería diseñada para conducir hidrocarburos normalmente gaseosos ó en fases gas-líquido, que son relevados de los dispositivos de seguridad hasta los sistemas de recuperación, tratamiento y/o quemado. 6.15
Tubería de instrumentos.
Es la tubería que conduce fluidos para accionamiento de los instrumentos de control de una planta, el cual generalmente es aire. 6.16
Tubería de proceso.
Es la tubería que conduce fluidos para suministrar la carga a las unidades de proceso las cuales conectan equipos como cambiadores de calor, acumuladores, separadores, reactores, columnas, calentadores a fuego directo, deshidratadores, compresores, bombas y filtros entre otros equipos que intervienen en los procesos, incluye las tuberías de las unidades de almacenamiento y venta.
6.17
Tubería de servicios auxiliares.
Son tuberías que conducen fluidos para suministrar los servicios de ayuda a los procesos de las instalaciones industriales. Ejemplos de servicios auxiliares, gas combustible, agua de enfriamiento, vapor, entre otros. 7.
Símbolos y abreviaturas.
7.1
API
7.2
ASME American Society of Mechanical Engineers (Sociedad americana de ingenieros mecánicos).
7.3
ASTM American Society for Testing and Materials (Sociedad americana para pruebas y materiales).
7.4
AWS
American Petroleum Institute (Instituto americano del petróleo).
American Welding Society (Sociedad Americana de Soldadura).
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7.5
BPV
ASME Boiler and Pressure Vessel (Recipientes a presión y calderas).
7.6
DN
Diámetro nominal (Sistema Internacional).
7.7
IMCA
Instituto Mexicano de Construcción en Acero.
7.8
ISO
International Organization normalización).
7.9
MSS
Manufacturers Standardization Society of valve and fittings industry (Sociedad de estandarización de fabricantes de la industria de válvulas y conexiones).
7.10
NACE National Association of Corrosion Engineers (Asociación Nacional de Ingenieros en Corrosión).
7.11
NPT
Nominal Pipe Thread (Rosca nominal para tubería).
7.12
NPS
Nominal Pipe Size (Diámetro nominal de tubería).
7.13
PTFE Politetrafluoroetileno (Teflón).
7.14
Rms
Root mean square (Cuadrado de la media de la raíz).
7.15
UNS
Unified Numbering System (Sistema unificado de numeración).
7.16
Ø
Diámetro.
8.
Desarrollo.
8.1
Diseño mecánico.
8.1.1
Generalidades.
for
Standardization
(Organización
internacional
de
En este apartado se establecen las condiciones que rigen el diseño mecánico como son: las temperaturas, presiones y esfuerzos aplicables a los sistemas de tuberías. También deben tomarse en cuenta las condiciones ambientales, los esfuerzos externos y los asociados con los equipos a los que se conecten por medio de tuberías o accesorios. Para requisitos adicionales ver normas ISO 13703 y 15649. 8.1.2
Requisitos de diseño.
8.1.2.1
Presión de diseño.
La presión de diseño debe estar arriba en un 10% ó 0,172 MPa (25 lb/pulg²), la que resulte mayor, de la máxima esperada (interna) a la temperatura mínima para líneas criogénicas o máxima para líneas calientes, durante la operación normal. Para presión externa de diseño, referirse al 8.1.2.11.3 de esta especificación. La condición mayor esperada, es aquella en la que se obtenga el mayor espesor requerido para la tubería y el mayor rango o Clase para los accesorios.
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8.1.2.2
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Sistemas de alivio de presión.
El diseño debe considerar previsiones para contener o liberar de manera segura, la presión a la cual la tubería pueda estar sujeta. La tubería que no esté protegida por un dispositivo de relevo de presión, debe diseñarse por lo menos para soportar la presión mayor a la que pueda ser sometida. Para el caso de las instalaciones de PEP, el diseño y cálculo de los dispositivos y sistemas de relevo de presión, se deben apegar a lo establecido en la NRF-031-PEMEX-2002, para las instalaciones industriales de los demás organismos subsidiarios, el diseño y selección, se deben apegar a los requisitos y condiciones que se establecen en el párrafo 322.6 del ANSI/ASME B31.3 ó equivalente. 8.1.2.3
Temperatura de diseño.
La temperatura de diseño de un sistema de tubería, es la temperatura que en combinación con la condición de presión, arroje el mayor espesor de pared requerido de acuerdo con 8.1.2.1. Para determinar las temperaturas de diseño se deben considerar por lo menos la temperatura del fluido, temperatura ambiente, radiación solar, temperatura media de calentamiento o enfriamiento y las previsiones aplicables. La temperatura puede establecer requerimientos de propiedades específicas del material, por tal motivo, en el diseño de sistemas de tubería, se deben indicar tanto en las bases de diseño como en demás documentos del proyecto, las temperaturas (máxima y mínima) de diseño. Ver 8.1.2.4.4. 8.1.2.4 8.1.2.4.1
Influencia del ambiente. Efectos en la presión por enfriamiento.
El enfriamiento de un gas o vapor en un sistema de tubería, puede reducir la presión lo suficiente como para crear un vacío interno. En tal caso, la tubería debe resistir la presión externa creada coincidente con la menor temperatura, o de otro modo, se deben proveer los medios para romper el vacío. 8.1.2.4.2
Efectos por calentamiento de fluidos.
Deben tomarse previsiones en el diseño, para resistir o para relevar el incremento de presión causado por el calentamiento del fluido estático, contenido en la tubería. 8.1.2.4.3
Congelamiento.
En los casos donde la temperatura mínima de diseño sea menor a 0 °C (32 °F), se deben tomar las precauciones necesarias en el diseño, para evitar la condensación y formación de hielo. 8.1.2.4.4
Baja temperatura ambiental.
Se debe considerar el efecto de la baja temperatura ambiental en el análisis de esfuerzos por desplazamientos, debidos a la contracción de los materiales. 8.1.2.5
Efectos dinámicos.
A continuación se describen los fenómenos naturales o inducidos que pueden provocar efectos dinámicos en los sistemas de tubería y que deben considerarse en el diseño mecánico y estructural.
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8.1.2.5.1
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Impacto.
Deben tomarse en cuenta en el diseño de los sistemas de tubería, las fuerzas de impacto causadas por condiciones externas o internas, como cambios en el rango de flujo, golpes de ariete, cambios de fase (flasheo) o cargas de oleaje en tuberías localizadas en la parte inferior de la primer cubierta en plataformas marinas. 8.1.2.5.2
Viento.
Los efectos de carga por viento, deben tomarse en cuenta en el diseño de sistemas de tuberías expuestos a este fenómeno. 8.1.2.5.3
Sismos.
Los sistemas de tubería, localizados en regiones donde la intensidad y frecuencia de los sismos representen un factor importante, deben diseñarse para resistir los esfuerzos horizontales inducidos, que tomen en consideración el coeficiente sísmico del sitio . 8.1.2.5.4 Vibración. Los sistemas de tubería deben diseñarse, arreglarse y soportarse, a fin de amortiguar los efectos dañinos debidos a vibraciones, los cuales tienen como origen diferentes fuentes, como: a) b)
Vibración por equipos (bombas, compresores, turbinas). Vibración causada por el tipo de flujo.
Para eliminar o disminuir la vibración se debe tomar en cuenta: a) b) b1) b2) b3)
Cimentaciones de equipos rotatorios. Localización de apoyos, guías y anclajes. Uso de controladores de vibración. Brazos rígidos. Si existe vibración por pulsación del fluido, la tubería se debe apoyar en los puntos de cambios de dirección de flujo. b4) No utilizar voladizos para soportar tubería. b5) No se debe restringir el movimiento de la tubería por efectos de temperatura. c) Evitar la conexión de ramales menores a DN 50 (NPS 2). Si se requieren, se deben utilizar placas atiesadoras. 8.1.2.5.5
Reacciones por descarga.
Los sistemas de tubería deben diseñarse, a fin de resistir los esfuerzos generados por reacciones producidas por descenso o descarga de los fluidos. 8.1.2.6
Efectos por cargas.
En el diseño de sistemas de tubería, deben tomarse en cuenta los efectos por las cargas que se indican a continuación, combinados con esfuerzos debidos a otras causas.
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Cargas vivas.
Las cargas vivas que deben tomarse en cuenta, constituyen el peso de los fluidos que se transporten o se usen para las pruebas, las producidas por nieve o por hielo debidas a condiciones ambientales u operacionales. 8.1.2.6.2
Cargas muertas.
Las cargas muertas son permanentes como: el peso propio de la tubería y de sus componentes (válvulas, filtros, aislamientos, entre otras). 8.1.2.6.3
Cargas ocasionales.
Las cargas ocasionales son efectos de corta duración o baja duración acumulada, debidas a condiciones de instalación, arranque, paros, mantenimiento o condiciones de operación variables (regeneración, decoquizado, entre otras). 8.1.2.6.4
Cargas accidentales.
Las cargas accidentales son originadas normalmente por efectos naturales como tornados, huracanes, entre otras, las cuales generalmente son de corta duración, pero son muy severas y deben tomarse en cuenta en el diseño. 8.1.2.7
Efectos de expansión y contracción térmica.
Los siguientes efectos térmicos, combinados con cargas y otros esfuerzos, deben tomarse en cuenta en el diseño del sistema de tubería. 8.1.2.7.1
Esfuerzos por efectos térmicos.
Estas cargas consisten en empujes y momentos, producidos en el sistema de tubería por la expansión o contracción térmica. 8.1.2.7.2
Esfuerzos debidos a gradientes de temperatura.
Estos esfuerzos se originan en la pared del tubo, como resultado de un cambio rápido de temperatura o por una distribución desigual de ésta, tal como la de un fluido muy caliente a través de un tubo de pared relativamente gruesa, o debido a un flujo en dos fases estratificado, que causa flexión en la tubería. 8.1.2.7.3 Efectos de soportes, anclajes y movimientos en los extremos. Se deben tomar en cuenta en el diseño de sistemas de tubería, los efectos del movimiento de soportes, anclajes y equipo conectado,. Estos movimientos pueden resultar de la flexibilidad y/o expansiones térmicas de equipos, soportes o anclas; por asentamiento, oscilaciones por viento o movimientos por oleaje en plataformas marinas. 8.1.2.7.4
Efectos cíclicos.
La fatiga debida a cargas cíclicas por presión, temperatura u otras, deben tomarse en cuenta en el diseño de tuberías.
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8.1.2.8
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Variaciones en las condiciones de presión- temperatura.
Variaciones en la presión, en la temperatura o en ambas, pueden ocurrir en un sistema de tubería, las cuales se deben considerar en la determinación de las condiciones de diseño. 8.1.2.8.1
Materiales para componentes con rangos establecidos.
En los documentos técnicos listados en la Tabla 326.1 del ANSI/ASME B31.3 ó equivalente, se establecen las características, las propiedades mecánicas y químicas y los rangos de presión–temperatura que deben tener los componentes de tubería. 8.1.2.9
Esfuerzos permisibles y otros límites de esfuerzos.
8.1.2.9.1
Generalidades.
Los esfuerzos permisibles establecidos a continuación, se deben aplicar en el cálculo para el diseño. a)
Tensión. Los esfuerzos permisibles de tensión “S” para los materiales, se determinan en base a la Tabla A-1 del ANSI/ASME B31.3 ó equivalente.
En cualquier ecuación de esta especificación donde aparezca el producto SE, el valor S se debe multiplicar por el siguiente factor de calidad de junta: a1) Factor de junta soldada longitudinal (Ej). Establecido en 8.1.2.9.3 y tabulado para varias especificaciones y Clases de material en la Tabla A-1B y para varios tipos de juntas e inspecciones adicionales en la Tabla 302.3.4, ambas del ANSI/ASME B31.3 ó equivalente. Los valores de esfuerzo de la Tabla A-1 del ANSI/ASME B31.3 ó equivalente, están agrupados por materiales y formas del producto y para temperaturas establecidas hasta los límites previstos en 8.1.2.1 de esta especificación. Se permite la interpolación lineal entre los valores de temperatura. El término temperatura se refiere a la temperatura de diseño (véase 8.1.2.3). b) Esfuerzo cortante y de apoyo. El esfuerzo cortante permisible debe ser de 0,80 del esfuerzo básico admisible a la tensión del material, tabulado en la Tabla A-1 del ANSI/ASME B31.3 ó equivalente. Los esfuerzos permisibles de apoyo, deben ser 1,60 del esfuerzo permisible básico a la tensión. c) Compresión. El esfuerzo permisible a la compresión, no debe ser mayor que el esfuerzo básico adrmisible a la tensión tabulado en la Tabla A-1 del ANSI/ASME B31.3 ó equivalente. Se debe considerar la estabilidad estructural del material. 8.1.2.9.2
Esfuerzos permisibles de diseño.
Los valores de esfuerzos permisibles básicos a la tensión de los materiales contemplados en esta especificación, se determinan de acuerdo a 8.1.2.9.1. 8.1.2.9.3 a)
b)
Factor de calidad de junta soldada Ej.
Factores de calidad básicos. Los factores Ej de calidad de junta soldada, deben ser los indicados en la Tabla A-1B del ANSI/ASME B31.3 ó equivalente. Los factores básicos para juntas soldadas rectas longitudinales, para componentes a presión, deben ser los indicados en la Tabla 302.3.4 del ANSI/ASME B31.3 ó equivalente. Factores de calidad incrementados. La Tabla 302.3.4 del ANSI/ASME B31.3, indica factores mayores de calidad de junta, los cuales pueden sustituirse por los indicados en la Tabla A-1B del ANSI/ASME B31.3 ó equivalente, para ciertas Clases de soldadura, siempre que se lleve a cabo una inspección adicional, más allá de lo requerido por la especificación del producto.
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8.1.2.9.4 Límites de esfuerzos calculados debidos a cargas sostenidas y deformaciones por temperatura. a)
b)
c)
d)
Esfuerzos por presión interna. Los esfuerzos debidos a la presión interna, deben considerarse cubiertos cuando el espesor de pared del componente de la tubería y sus refuerzos, cumplen los requisitos de 8.1.2.11, de esta especificación. Esfuerzos por presión externa. Los esfuerzos debidos a presión externa, deben considerarse cubiertos, cuando el espesor de pared de los componentes de tubería y sus medios de rigidez, cumplan los requisitos de 8.1.2.11, de esta especificación. Esfuerzos longitudinales SL. La suma de los esfuerzos longitudinales en cualquier componente de un sistema de tubería debido a presión, peso propio y otras cargas sostenidas SL, no debe exceder el valor de Sh, definido en el inciso (d) siguiente. El espesor del tubo usado en el cálculo de SL, debe ser el espesor nominal Τ, menos las tolerancias por corrosión y por erosión mecánicas. Rango de esfuerzos de desplazamiento permisibles por temperatura SA. El rango de esfuerzos de desplazamiento por temperatura calculado SE, en un sistema de tubería (ver punto 8.2.1.2.4), no debe exceder el rango de esfuerzos de desplazamiento permisibles por temperatura SA (ver los puntos 8.2.1.1.1 y 8.2.1.2.4) calculado por la ecuación (1a): SA =
f (1,25 Sc+1/4 Sh)
(1a)
Cuando Sh sea mayor que SL, la diferencia puede adicionarse al término 1/4 Sh en la ecuación (3a). En ese caso, el rango de esfuerzos de desplazamiento permisibles por temperatura, es calculado por la ecuación (1b): SA =
f [1,25 (Sc + Sh ) – SL ]
(1b)
Nota: En el análisis de los esfuerzos permisibles por temperatura, referirse a lo indicado en el capítulo II párrafo 319.2.3 del ANSI/ASME B31.3 ó equivalente.
En las ecuaciones (3a) y (3b) Sc = Esfuerzo permisible 1 del material, a la temperatura mínima esperada durante el ciclo de análisis. Sh = Esfuerzo permisible 1 del material a la temperatura máxima esperada durante el ciclo de análisis f = Factor de reducción del rango de esfuerzos 2 para condiciones cíclicas de acuerdo a la Tabla 1, ó calculado por la ecuación (1c) 3. f
=
6,0(N) -0,2 ≤1,0
(1c)
Tabla 1 Factor de reducción del rango de esfuerzo “f”. Ciclos, N
Factor, f
Ciclos, N
Factor, f
7 000
y
menor
1,0
