leccion 3c

LECCION 3c

ABERTURAS Y SU REFUERZO

Forma de las Aberturas UG-36(a)

Las aberturas en las porciones cilíndricas o cónicas del recipiente, o en las cabezas formadas, deberán ser preferiblemente circulares, elípticas, u oblongadas. Sin embargo el Código no prohíbe otras formas de aberturas.

Forma de las Aberturas UG-36(a)

Cuando la relación de aspecto de una abertura elíptica u oblongada excede 2:1, el refuerzo a través de la dimensión corta deberá ser incrementado para prevenir la excesiva distorsión debida al momento de giro.

> 2A A

UG-36(b) Tamaños De las Aberturas

Cuerpos con diámetros < 60”, la abertura que no exceda ½ del

diámetro o 20”.

Cuerpos con diámetros > 60”, la abertura que no exceda 1/3 del diámetro o 40”.

UG-36(b) Tamaños De las Aberturas

Para las aberturas que excedan los limites arriba indicados, las reglas suplementarias del Apéndice 1-7,

o 1-10 deberán ser satisfechas además de las reglas de UG-36 a UG-43.

UG-36(c)(3) Excepciones del calculo de refuerzo en cuerpos y cabezas formadas

Las aberturas en recipientes que no están sujetos a rápidas fluctuaciones en la presión no requieren refuerzo otro que el inherente a la construcción bajo las siguientes condiciones:

UG-36(c)(3) Excepciones del calculo de refuerzo en cuerpos y cabezas formadas

a) Conexiones soldadas o soldadas con “brazing” con una abertura finalizada no mayor que:

3 1/2 pulg. (89 mm) de diámetro – en cuerpos o cabezas de recipientes de 3/8 pulg. o menos de espesor requerido.

2 3/8 pulg. (60 mm) de diámetro – en cuerpos o cabezas de recipientes sobre 3/8 pulg. de espesor requerido.

UG-36(c)(3) Excepciones Del RefuerzoEn Cuerpos y Cabezas Formadas

b) Para conexiones roscadas, atornilladas, o expandidas en las cuales el hueco cortado en el cuerpo o cabeza no es mayor que 2 3/8 pulg. (60 mm) de diámetro.


c) ningunas dos aberturas sin refuerzo deberán tener sus centros mas cerca que la suma de sus diámetros


d)ningunas dos aberturas sin refuerzo en un racimo de tres o mas deberán tener sus centros mas cerca de lo siguiente:

P a r a c u e r p o s c i l í n d r i c o s o c ó n i c o s( 1 + 1 . 5 c o s ) ( d + d )1 2

P a r a c u e r p o s c o n d o b l e c u r v a t u r a o c a b e z a s ,2 . 5 ( d + d )1 2

UG-36(d)

Las aberturas podrán ser colocadas en las juntas soldadas. Vea UW-14 para los requisitos adicionales.

UG-39(a) Excepciones Del Refuerzo En Tapas Planas

Las aberturas SENCILLAS que no excedan los limites de tamaño indicados en UG-36(c)(3)(a) & (b) y no excedan ¼ del diámetro o la dimensión mas corta de la tapa están exceptuadas de realizar los cálculos de refuerzo.

Teoría de una Abertura Reforzada

La teoría básica de las aberturas reforzadas es suministrar patrones con material adicional en la región de la abertura para llevar las cargas alrededor de la abertura. Las reglas del área de reemplazo de UG-37 a UG-41 asumen que la carga solo proviene de la presión interna.


La Sección VIII, División 1 usa una regla de reemplazo simple: una porción del material que haya sido removido por la abertura, y la cual es necesaria para satisfacer el equilibrio estático, tiene que ser reemplazado dentro de ciertos limites de la abertura.


El área a ser remplazada es una función de dos variables:

tr - el espesor requerido basado en los esfuerzos primarios de membrana “circunferenciales” o los esfuerzos primarios de flexión


d - el diámetro final de la abertura circular, o la dimensión final(longitud de la cuerda) de una abertura no radial.

d


En general, para cuerpos y cabezas formadas (componentes sujetos a esfuerzos de membrana):

Donde:d = Diámetro o longitud de la cuerda de la abertura final en el ángulo bajo consideracióntr= Espesor requerido (UG-37 Nomenclatura)F = Factor de corrección el cual compensa la variación en los esfuerzos por presión en los diferentes planos con respecto al eje del recipiente. Solamente aplica a aberturas íntegramente reforzadas en cuerpos y conos.

Área Requerida = d x tr x F

FACTOR DE CORRECCION

F = Factor de corrección el cual compensala variación en los esfuerzos porpresión en los diferentes planos conrespecto al eje del recipiente.Solamente aplica a aberturasíntegramente reforzadas en cuerpos yconos.

F

UG-37 Área Requerida Para Presión Interna Y Externa (Para Cuerpos Y Cabezas Formadas)

Sección VIII, Div.1 UG-37

(c) Diseño por Presión Interna. El área de refuerzo total de lasección A requerida en un plano dado a través de la aberturapara un cuerpo o cabeza formada bajo presión interna deberáno ser menor que

A=dtrF + 2tntrF(1-fr1)

(d) Diseño por Presión Externa(1) El refuerzo requerido para aberturas en

recipientes de pared sencilla sujetos a presiónexterna necesita ser solamente el 50 % de aquelrequerido en (c) arriba, donde tr es el espesorrequerido de pared por las reglas para recipientesbajo presión externa

(2) El refuerzo requerido para aberturas en cadacuerpo de un recipiente de paredes múltiplesdeberá cumplir con (1) arriba cuando el cuerpoeste sujeto a presión externa, y con (c) arribacuando el cuerpo este sujeto a presión interna,indiferentemente de cuando exista o no unaconexión común asegurada a mas de un cuerpo porsoldaduras que resistan.

(e) Diseño por Presión Interna y Externa Alternadas.El refuerzo de recipientes sujetos a presiones interna y externaalternadas deberá cumplir con los requisitos de (c) arriba parapresión interna y de (d) arriba para presión externa

(f) Los detalles y las formulas para el área requerida y el áreadisponible están dados en la FIG. UG-37.1

UG-37 Área Requerida Para Presión Interna Y Externa (Para Cuerpos Y Cabezas Formadas)

Figura UG-37.1

Para boquillas insertadas a traves de lapared del recipiente

Para boquillas asilladas sobre lapared del recipiente

Use el valor mayorUse el valor mayor

Vea UG-40para los limitesde refuerzo

Use el valor menor

Use el valor menor

NOTA GENERAL:Incluye la consideracion de estas areas siSn/Sv<1 (en ambos lados de c)

Use el valor menor

FUENTES DE REFUERZO

Existen cinco fuentes de refuerzo:

1. A1: Exceso de espesor en el cuerpo

2. A2: Exceso de espesor en la proyección externa de la boquilla

3. A3: Exceso de espesor en la proyección interna de la boquilla

4. A4: Área disponible en las soldaduras

5. A5: Parche de refuerzo

FUENTES DE REFUERZO

FUENTES DE REFUERZO

Figura UG-37.1



Use el valor mayor Use el valor mayor

Vea UG-40para los limitesde refuerzoUse el valor menor

Use el valor menor

NOTA GENERAL:Incluye la consideracion de estas areas siSn/Sv<1 (en ambos lados de c)

TOLERANCIA CORROSION

Por UG-36(c)(1), ningún metal agregado como tolerancia de corrosión puede ser considerado como refuerzo.

Per UG-16(e) los símbolos dimensionales usados en todas las formulas de diseño a través de esta división representan dimensiones en la condición corroída

UG-40 Limites de Refuerzo

Paralelos a la pared del recipiente, el mayor de:

d – diámetro de la abertura finalizada

Rn + t + tn

Paralelo a la pared de la boquilla, el menor de:

2.5t

2.5tn + t e


Donde:

Rn = radio de la abertura finalizada

tn = espesor de pared de la boquilla sin tolerancia por bajo espesor

t = espesor de pared del recipiente

te = espesor del parche de refuerzo


Figura UG-37.1NOTA GENERAL:Incluye la consideracion de estas areas siSn/Sv<1 (en ambos lados de c)



Use el valor mayorUse el valor mayor

Use el valor menor

Use el valor menor

Vea UG-40para los limitesde refuerzo

Resistencia Del Refuerzo (UG-41)

Si el material de refuerzo usado (parche, boquilla, metal soldado depositado, etc.) tiene un valor de esfuerzo admisible mayor que el del material del recipiente, ningún crédito podrá ser considerado debido a este valor de esfuerzo mas alto.

Resistencia Del Refuerzo (UG-41)

Factor de Reducción de la Resistencia

f =

S

Srn

v Sn = esfuerzo admisible del material del refuerzo Sv = esfuerzo admisible del material del recipiente

Abajo esta un ejemplo donde fr es usado:

A = dt F + 2t t F(1 - f )r n r r1 Para boquillas que no penetran el cuerpo, fr1 = 1.0:

A = dt Fr

FIGURA UG-37.1

UG-42 Refuerzo de Aberturas MúltiplesEn Cuerpos Y Cabezas Formadas

Las dos aberturas deberán ser reforzadas en el plano que conecta los centros de acuerdo con UG-37, UG-38, UG-40 y UG-41.

El área de refuerzo combinada deberá no ser menor que la suma de las áreas requeridas por cada abertura.

UG-42 Refuerzo de Aberturas MúltiplesEn Cuerpos Y Cabezas Formadas

Ninguna porción de la sección deberá ser considerada como aplicando a mas de una abertura, ni considerada mas de una vez en el área combinada.

Un traslape deberá ser proporcionado entre las dos aberturas teniendo en cuenta la relación de sus diámetros.

Si el área de refuerzo entre las 2 aberturas es < 50%, use las reglas suplementarias del Apéndice 1-7.

TRASLAPE PROPORCIONADO

El área traslapada es proporcionalentre las dos aberturas por larelación de sus diametros

UG-42(a) Refuerzo Proporcional

Tres o más aberturas en cuerpos y cabezas formadas

La mínima distancia entre centros de cualquier dos de estas aberturas deberá ser 1 1/3 veces el diámetro promedio y el área de refuerzo entre cualesquiera dos aberturas deberá ser al menos igual al 50% del total requerido por las dos aberturas.

Si la distancia entre dos centros de tales aberturas es < 1 1/3 x el diámetro promedio tenemos: Ningún crédito puede ser considerado por

cualquier material entre estas aberturas. Las aberturas deben ser reforzadas usando

UG-42(c).

UG-42(c)

Reforzar cualquier numero de aberturas adyacentes por UG-42(c): Use una abertura equivalente asumida que

encierre todas estas aberturas. Para los limites de refuerzo use UG-40(b)(1) y (c)

(1). Las paredes de las boquillas actuales no deberán

ser consideradas a tener valor de refuerzo. Use el Apéndice 1-7 cuando la abertura asumida

excede los limites en UG-36(b)(1) para aberturas grandes.

UG-42(c)

UG-39: Refuerzo Requerido Para Una Abertura Sencilla En Tapas Planas

Para una abertura sencilla con un diámetro que no excede ½ del diámetro o la dimensión mas corta de la tapa (vea UG-34)A = 0.5dt+ttn(1-fr1)donde:d = diámetro final de la abertura circular (vea UG-37 para la definición de aberturas no-radiales)t = mínimo espesor requerido de una tapa plana o cubierta

UG-39

O incremente el espesor por los cálculos de UG-34, usando un valor de 2C o 0.75 el que sea menor en lugar de C en las formulas (1) y (3). Para los esquemas (b-1), (b-2), (e), (f), (g), e (i) de la Figura UG-34, use 2C o 0.5 el que sea menor [UG-39(d)(1)]

HUECO GRANDE

Las tapas planas las cuales tengan una abertura con un diámetro > ½ del diámetro de la tapa deberán ser diseñadas como sigue:UG-39(c)(1): El Apéndice 14-20 (Tapas planas integrales (circulares) con una abertura grande, sencilla, circular, centrada) con los factores indicados en el Apéndice 2(Reglas para conexiones bridadas con empaques tipo anillo)UG-39(c)(2): Provisiones son hechas para el diseño de los huecos alrededor de la abertura central UG-39(c)(3): Para los otros tipos diferentes a los descritos arriba, no existen reglas especificas, U-2(g) debe ser cumplido.

HUECOS AMPLIAMENTE ESPACIADOSPara aberturas cuyos diámetros no excedan ½ y ninguna pareja con un diámetro promedio en exceso de ¼ del diámetro de la tapa Y el espacio entre una pareja de aberturas es > 2 veces el diámetro promedio de la pareja: A = 0.5dt+ttn(1-fr1)

donde:d = diámetro final de la abertura circular (vea UG-37 para la definición de una abertura no-radialt = mínimo espesor requerido de la tapa plana o cubierta. ( vea UG-34)

HUECOS ESTANDAR ESPACIADOS CERCANAMENTELas aberturas en tapas como las indicadas arriba excepto que el espacio entre un par de aberturas es 1-1/4 d prom. < espacio <2 d prom.

A = 0.5dt+ttn(1-fr1)

Excepto que el 50% de la suma del refuerzo requerido para cada pareja deberá estar entre las dos aberturas

HUECOS ESTANDAR ESPACIADOS CERCANAMENTE

Para otros tipos diferentes a los descritos arriba, no existen reglas especificas, U-2(g) debe ser cumplido.

LIMITES EN CABEZAS

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