Asme b31.3 (Cast)

PETROX S.A. REFINERÍA DE PETRÓLEO División Ingeniería de Proyectos

ASME B31.3, Ed. 1999

ASME B31.3 Edición 1999

CAPÍTULO 1 ALCANCE Y DEFINICIONES 300 DECLARACIONES GENERALES (a) Identificación. Este Código de Piping de Proceso corresponde a una Sección del Código para Piping de Presión de la Sociedad Americana de Ingenieros Mecánicos, un Estándar Nacional Americano. Se publica como un documento separado para la conveniencia de los usuarios del Código. (b) Responsabilidades. (1) Propietario. El propietario de una instalación de piping debe tener la responsabilidad general del cumplimiento de este Código, y del establecimiento de los requerimientos de diseño, construcción, exámenes, inspecciones y ensayos que regulan la manipulación completa del fluido, o la instalación de proceso, de la cual forma parte el piping. El propietario también es responsable de la designación del piping para ciertos servicios de fluidos. [Vea párrafos 300(d) (4) y (5) y 300(e)]. (2) Proyectista. El proyectista tiene la responsabilidad frente al propietario de asegurar que el diseño de ingeniería del piping cumple con los requerimientos de este Código y con cualquier requerimiento adicional establecido por el propietario. (3) Manufacturador, Fabricante e Instalador. El manufacturador, el fabricante y el instalador del piping son responsables de proveer los materiales, componentes y obra de mano en cumplimiento con los requerimientos de este Código y del diseño de ingeniería. (4) Inspector del Propietario. El Inspector del Propietario (vea párrafo 340) es responsable frente al propietario de asegurar que se satisfagan los

Traductora: Ana María Buchholz Müller ([email protected])

1


ASME B31.3, Ed. 1999

requerimientos de este Código respecto de la inspección, exámenes y ensayos. (c) Propósito de este Código. (1) Este Código tiene el propósito de establecer los requerimientos de ingeniería considerados necesarios para el diseño y la construcción segura de instalaciones de piping. (2) Este Código no tiene el propósito de ser aplicable a la operación, exámenes, inspección, ensayos, mantención o reparación de piping que ha sido puesto en servicio. En forma opcional se pueden aplicar las provisiones de este Código para estos propósitos, aunque es posible que también se requieran otras consideraciones. (3) Los requerimientos de ingeniería de este Código, considerados necesarios y adecuados para un diseño seguro, emplean generalmente un enfoque simplificado del tema. Un proyectista que sea capaz de aplicar un análisis más riguroso debe tener la libertad para hacerlo: sin embargo, el enfoque debe estar documentado en el diseño de ingeniería y el propietario debe aceptar su validez. El enfoque utilizado debe proveer detalles de diseño, construcción, exámenes, inspección y ensayos para las condiciones de diseño del párrafo 301, con cálculos consistentes con los criterios de diseño de esta Código. (4) Los elementos del piping deberían, hasta donde sea posible, conformar las especificaciones y estándares mencionados en este Código. Los elemento de piping no aprobados específicamente, ni prohibidos específicamente, por este Código, pueden ser utilizados siempre que estén calificados para su uso, según se establece en los Capítulos aplicables de este Código. (5) El diseño de ingeniería debe especificar cualquier requerimiento inusual para un servicio en particular. Cuando los requerimientos del servicio necesitan medidas más allá de las requeridas por este Código, tales medidas deben ser especificadas por el diseño de ingeniería. Cuando se especifican, el Código exige que se cumplan.


2


ASME B31.3, Ed. 1999

(6) La compatibilidad de los materiales con el servicio y los peligros derivados de la inestabilidad de los fluidos contenidos no están dentro del alcance de este Código. Vea párrafo F323. (d) Determinación de Requerimientos del Código. (1) Los requerimientos del Código para el diseño y la construcción incluyen los requerimientos de servicio para fluidos, los cuales afectan la selección y aplicación de materiales, componentes y uniones. Los requerimientos para servicios con fluidos incluyen prohibiciones, limitaciones y condiciones, tales como límites de temperatura, o un requerimiento de salvaguarda (vea párrafo 300.2 y Apéndice G). Los requerimientos del Código para un sistema de piping son los más restrictivos de los que son aplicables a cualquiera de sus elementos. (2) Para piping metálico que no corresponde a la Categoría M, o para servicio con fluido a alta presión, los requerimientos del Código se encuentran en los Capítulos I hasta VI (Código base) y los requerimientos para el servicio con fluidos se encuentran en: (a) Capítulo III para materiales, (b) Capítulo II, parte 3, para componentes, (c) Capítulo II, parte 4, para uniones. (3) Para piping no metálico y piping recubierto con no metales, se encuentran todos los requerimientos en el Capítulo VII. (Las designaciones de Párrafo comienzan con “A”). (4) Para piping en un servicio con fluidos designado por el propietario como categoría M (vea párrafo 300.2 y apéndice M), se encuentran todos los requerimientos en el capítulo VIII. (Las designaciones de párrafo comienzan con “M”). (5) Para piping en un servicio con fluidos designado por el propietario como Categoría D (vea párrafo 300.2 y Apéndice M), se pueden utilizar los elementos de piping restringidos al Servicio con Fluidos Categoría D en los Capítulos I hasta VII, así como los elementos apropiados para otros servicios con fluidos. Traductora: Ana María Buchholz Müller ([email protected])

3


ASME B31.3, Ed. 1999

(6) También se pueden utilizar los elementos de piping metálico para Servicio con Fluido Normal en los Capítulos I hasta VI, bajo condiciones cíclicas severas, a menos que se establezca un requerimiento especifico para condiciones cíclicas severas. (e) Piping para Presión Alta. El Capítulo IX proporciona reglas alternativas para el diseño y la construcción de piping designado por el propietario para Servicio con fluido a Presión Alta. (1) Estas reglas son aplicables solamente cuando son especificadas por el propietario y solamente como una totalidad, no por partes. (2) Las reglas del capítulo IX no son aplicables al Servicio con Fluidos Categoría M. Vea e párrafo K300.1.4. (3) Las designaciones de párrafos comienzan con “K”. (e) Apéndices. Los apéndices de este Código contienen requerimientos de Código, guías suplementarias, u otra información. Vea el párrafo 300.4 para una descripción del estado de cada Apéndice.

300.1 Alcance Las reglas para la Sección B31.31 del Código de Piping de Proceso han sido desarrolladas considerando el piping encontrado típicamente en refinerías de petróleo; plantas químicas, farmacéuticas, textiles, de papel, de semiconductores y criogénicas; y las plantas de procesamiento y terminales relacionados. 1

Las referencias a B31 aquí y en el resto del texto de este Código son para el Código ASME B31

para Piping de Presión y sus diferentes Secciones, las cuales son identificadas y descritas brevemente en la Introducción.

300.1.1 Contenido y Competencia (a) Este Código establece los requerimientos para materiales y componentes, diseño, fabricación, montaje, instalación, exámenes, inspección y ensayos de piping. (b) Este Código es aplicable a piping para todos los fluidos, incluyendo: (1) químicos crudos, intermedios y terminados, Traductora: Ana María Buchholz Müller ([email protected])

4


ASME B31.3, Ed. 1999

(2) productos del petróleo, (3) gas, vapor, aire y agua, (4) sólidos fluidificados, (5) refrigerantes, (6) fluidos criogénicos, (c) Vea la Figura 300.1.1 respecto de un diagrama que ilustra la aplicación del piping B31.4 en los equipos. La junta que conecta el piping al equipo está dentro del alcance de B31.3.

300.1.2 Piping para Equipos en Paquetes. También se incluye en el alcance de este Código el piping que interconecta partes, o etapas, dentro de un conjunto de equipos en paquete.

300.1.3 Exclusiones. Este Código excluye lo siguiente: (a) sistemas de piping diseñados para presiones manométricas interiores en, o sobre, cero pero inferiores a 105 kPa (15 psi), siempre que el fluido manipulado no sea inflamable, ni tóxico, ni dañe los tejidos humanos, según se define en 300.2, y cuya temperatura de diseño sea desde –29ºC (-20ºF) hasta 186ºC (366ºF). (b) Calderas en conformidad con la Sección 1 del Código2 y el piping exterior de la caldera que se requiere que sean conforme a B31.1. 2

Las referencias al código BPV aquí y el las otras partes en este Código deben corresponder al Código ASME de Recipientes a Presión y Calderas y sus diferentes Secciones. Sección I, Calderas Sección II, Materiales, Partes D Sección V, Ensayos No Destructivos Sección VIII, Recipientes a Presión, Divisiones 1 y 2 Sección IX, Calificaciones de Soldadura y Soldadura Fuerte

(c) Tubos, cabezales de tubos, crossovers y manifolds de hornos, los cuales están al interior de los mantos de los hornos, y


5


ASME B31.3, Ed. 1999

(d) Recipientes a presión, intercambiadores de calor, bombas, compresores y otros equipos de manipulación de fluidos o de procesamiento, incluyendo el piping interior y las conexiones para el piping exterior.

300.2 Definiciones A continuación se definen algunos de los términos relacionados con el piping. Con respecto a los términos de soldadura que no se mencionan aquí, son aplicables las definiciones en conformidad con el Estándar ANSI/AWS A3.0.

Acero endurecido al aire (Air-hardened steel): un acero que se endurece durante el enfriamiento desde una temperatura superior a su rango de transformación.

Tratamiento térmico de recocido (anneal heat treatment): vea tratamiento térmico.

Corte por arco: un grupo de procesos de corte en los cuales el corte, o remoción, de los metales se efectúa fundiendo con el calor de un arco entre el electrodo y el metal base. (Incluye corte por arco carbónico, corte por arco metálico, corte con arco metálico y gas, corte con arco de tungsteno y gas, corte con arco plasma y corte con arco de carbón y aire). Vea también corte con arco y oxígeno.

Soldadura por arco (AW): un grupo de procesos de soldadura que producen la coalescencia de metales al calentarlos mediante un arco o arcos, con o sin la aplicación de presión y con o sin el uso de metal de aporte.


6


ASME B31.3, Ed. 1999

FIG. 300.1.1 DIAGRAMA QUE ILUSTRA LA APLICACIÓN DEL PIPING B31.1 EN LOS EQUIPOS

Montaje: la unión de dos o más componentes de piping

mediante apernado,

soldadura, bonding, atornillado, soldadura fuerte, soldadura blanda, cementado, o el uso de dispositivos de empaquetadura, según se especifique en el diseño de ingeniería.

Soldadura automática: soldadura mediante equipos que realizan la operación de soldadura sin que un operador ajuste los controles. El equipo puede, o no puede, realizar el trabajo de carga y descarga.

Metal de aporte de respaldo: vea inserto consumible.


7


ASME B31.3, Ed. 1999

Anillo de respaldo: material en forma de anillo utilizado para apoyar el metal de soldadura fundido.

Sistema de piping balanceado: vea párrafo 319.2.2(a).

Material base: el material en el cual se realiza la soldadura fuerte, soldadura blanda, soldadura u otra fusión.

Tensión

básica

permisible:

vea

los

términos

sobre

tensión

utilizados

frecuentemente.

Tensión de diseño de pernos: vea los términos sobre tensión utilizados frecuentemente.

Unión de fijación (bonded joint): una unión permanente en pipng no metálico realizada mediante uno de los siguientes métodos:

(a) Unión adhesiva: una unión realizada mediante la aplicación de un adhesivo sobre las superficies a unir y que son presionadas entre sí. (b) Unión de tope encintada: una unión realizada poniendo a tope las superficies a unir y envolviendo la unión con capas de tela reforzada saturada con resina. (c) Unión por fusión: una unión realizada mediante el calentamiento de las superficies a unir y presionándolas entre sí para lograr la fusión. (d) Unión soldada por gas en caliente: una unión realizada mediante el calentamiento simultáneo de las superficies a unir y el material de aporte con una corriente de aire caliente, o gas inerte caliente y, entonces, presionando las superficies entre sí y aplicando un material de aporte para lograr la fusión.


8


ASME B31.3, Ed. 1999

(e) Unión por solvente cementicio: una unión realizada mediante el uso de un solvente cementicio para suavizar las superficies a unir y presionándolas entre sí. (f) Unión por electro-fusión: una unión realizada mediante el calentamiento de las superficies a unir utilizando un coil de alambre de resistencia eléctrica, el cual se mantiene embebido en la unión.

Bonder: persona que realiza una operación de unión manual o semiautomática.

Operador de bonding: uno que opera una máquina o equipo de bonding automático.

Procedimiento de bonding: los métodos y prácticas detalladas involucradas en la producción de una unión de este tipo.

Especificaciones de procedimiento de bonding (BPS): el documento que menciona los parámetros a ser utilizados en la construcción de uniones realizadas mediante bonding en conformidad con los requerimientos de este Código.

Fitting de conexión de arranque: un fitting reforzado integralmente soldado a la cañería principal y conectado a un arranque mediante una unión con soldadura de tope, SW, roscada o enflanchada; incluye un fitting de salida del arranque en conformidad con MSS SP-97.

Soldadura fuerte (braze welding): un proceso de soldadura utilizando un metal de aporte no ferroso con un punto de fusión inferior al de los metales base; pero superior a 427ºC (800ºF). El metal de aporte no se distribuye en la unión mediante atracción capilar. (Soldadura de bronce, utilizada anteriormente, es un nombre errado para este término).


9


ASME B31.3, Ed. 1999

Brazing: un proceso de unión metálica en el cual la coalescencia se produce mediante el uso de un metal de aporte no ferroso con un punto de fusión sobre 427ºC (800ºF), pero inferior al de los de los metales base unidos. El metal de aporte se distribuye entre las superficies ajustadas estrechamente de la unión mediante atracción capilar.

Unión a tope: una unión entre dos elementos alineados aproximadamente en el mismo plano.

Categoría D: vea servicio con fluido

Categoría M: vea servicio con fluido.

Unión calafateada: una unión en la cual el material apropiado (o materiales) es vertido, o comprimido, mediante el uso de herramientas en el espacio anular entre la campana (o cubo) y la espiga (o extremo plano), abarcando así la unión de sello.

Planta química: una planta industrial para la manufactura o el procesamiento de químicos, o de materias primas, o intermedias, tales como químicos. Una planta química puede incluir instalaciones de apoyo y de servicios, tales como almacenamiento, unidades de servicios (utilities) y de tratamiento de desechos.

Deformación intencional en frío (cold spring): Vea el párrafo 319.2.4

Conexiones para piping exterior: aquellas partes integrales para piezas de equipos individuales que están diseñadas para la unión con el piping exterior.

Inserto consumible: metal de aporte pre-instalado que se funde completamente en la raíz de la unión y se convierte en parte de la soldadura.


10


ASME B31.3, Ed. 1999

Daño a tejidos humanos: para los propósitos de este Código, esta frase describe un servicio con fluido en el cual la exposición al fluido, causada por filtración bajo condiciones operativas esperadas, pueden dañar a piel, ojos o membranas mucosas expuestas, de manera que se puede producir un daño irreversible, a menos que se tomen medidas correctivas oportunas. (Las medidas correctivas pueden incluir lavado con agua, administración de antídotos o medicación).

Temperatura mínima de diseño: vea párrafo 301.3.1

Presión de diseño: vea párrafo 301.2

Temperatura de diseño: vea párrafo 301.3

Proyectista: la persona u organización responsable del diseño de ingeniería.

Rango de esfuerzo de desplazamiento: vea párrafos 319.2.3

Elementos: vea elementos de piping.

Diseño de ingeniería: el diseño detallado que regula el sistema de piping, desarrollado a partir de requerimientos de proceso y mecánicos, conforme a los requerimientos del Código e incluyendo todas las especificaciones, planos y documentos de apoyo necesarios.

Conexión de equipo: vea conexiones para piping exterior.

Instalación: la instalación completa de un sistema de piping en los lugares y sobre los soportes indicados por el diseño de ingeniería incluyendo cualquier montaje en terreno, fabricación, examen, inspección y ensayo del sistema según lo requiere este Código.


11


ASME B31.3, Ed. 1999

Examen, examinador: vea párrafos 341.1 y 341.2.

Examen, tipos de: vea párrafo 344.1.3 para lo siguiente: (a) examen 100% (b) examen aleatorio (c) examen localizado (d) examen localizado aleatorio

Cabezal de salida estirado: vea párrafo 304.3.4

Fabricación: la preparación del piping para el montaje, incluyendo el corte, roscado, ranurado, moldeado, doblado y unión de componentes en sub-montajes. La fabricación puede realizarse en el taller o en terreno.

Cara de la soldadura: la superficie expuesta de una soldadura en el lado desde el cual se realiza la soldadura.

Material de aporte: el material adicionado al realizar uniones metálicas y no metálicas.

Soldadura de filete: una soldadura de corte transversal aproximadamente triangular que une dos superficies en casi ángulos rectos en una unión traslapada, unión – T, o unión esquinada. (Vea también tamaño de soldadura y garganta de soldadura de filete).

Inflamable: para los propósitos de este Código, describe a un fluido que bajo condiciones ambientales u operativas esperadas es un vapor, o produce vapores, que pueden ser encendidos y continúan ardiendo en el aire. Por lo tanto, el término puede aplicarse, dependiendo de las condiciones de servicio, a fluidos definidos para otros propósitos como inflamables o combustibles.


12


ASME B31.3, Ed. 1999

Servicio con fluido: un término general concerniente a la aplicación de un sistema de piping, que considera la combinación de las propiedades del fluido, las condiciones operativas y otros factores que establecen la base para el diseño del sistema de piping. Vea Apéndice M. (a) Servicio con Fluido Categoría D: un servicio con fluido en el cual todo lo siguiente es aplicable: (1) el fluido manipulado no es inflamable, ni tóxico, ni daña los tejidos humanos, según lo definido en el párrafo 300.2. (2) la presión manométrica de diseño no excede 1035 kPA (150 psi) y (3) la temperatura de diseño es desde –29ºC (-20ºC) hasta 186ºC (366ºF). (b) Servicio con Fluido Categoría M: un servicio con fluido en el cual el potencial para la exposición del personal se juzga significativo y en el cual una exposición única a una cantidad muy pequeña de un fluido tóxico, causado por una filtración, puede producir un daño irreversible severo a las personas mediante su inhalación o contacto corporal, incluso cuando se toman medidas correctivas oportunas. (c) Servicio con Fluido a Alta Presión: un servicio con fluido para el cual el propietario especifica el uso del Capítulo IX para el diseño y construcción del piping; vea también el párrafo K300. (d) Servicio con Fluido Normal: un servicio con fluido correspondiente a la mayoría de los piping cubiertos por este Código, es decir, no sujetos a los reglamentos para los Servicios con Fluidos Categoría D, Categoría M, o Presión Alta. (e) Soldadura de filete completa: una soldadura de filete cuyo tamaño es igual al espesor del elemento más delgado unido.

Fusión: la fusión conjunta del material de aporte y el material base, o del metal base solamente, lo cual resulta en coalescencia.


13


ASME B31.3, Ed. 1999

Soldadura por arco con protección gaseosa y con electrodo consumible (GMAW): un proceso de soldadura por arco que produce coalescencia de los metales al calentarlos mediante un arco entre un electrodo de metal de aporte continuo (consumible) y la zona del metal base. Se obtiene protección completa de un gas suministrado externamente, o mezcla de gas. Algunas variaciones de este proceso se denominan soldadura MIG o CO2 (términos no preferidos). Soldadura por arco con protección gaseosa y electrodo no consumible (GTAW): un proceso de soldadura por arco que produce coalescencia de materiales mediante su calentamiento con un arco entre un electrodo de tungsteno simple (no consumible) y la zona del metal base. Se obtiene la protección de un gas o mezcla de gas. Se puede usar, o no usar, presión y se puede usar, o no usar, metal de aporte. (Este proceso ha sido denominado a veces soldadura TIG).

Soldadura por gas: un grupo de procesos de soldadura en los cuales la coalescencia se produce calentando con una llama o llamas de gas, con o sin aplicación de presión, y con o sin uso de material de aporte.

Soldadura de ranura: una soldadura realizada en la ranura entre dos elementos a unir.

Zona afectada térmicamente: la porción del material base que no ha sido fundido, pero cuyas propiedades mecánicas, o microestructura, han sido alteradas por el calor de la soldadura, soldadura fuerte, soldadura blanda, moldeado o corte.

Tratamiento térmico: los términos utilizados para describir diferentes tipos y procesos de tratamiento térmico (a veces denominado tratamiento térmico post soldadura) se definen a continuación: (a) recocido: calentamiento y mantención a una temperatura seguidos de enfriamiento a una velocidad apropiada para propósitos tales como: reducir dureza, mejorar labrabilidad, facilitar el trabajo en frío, producir una Traductora: Ana María Buchholz Müller ([email protected])

14


ASME B31.3, Ed. 1999

microestructura deseada u obtener propiedades mecánicas, físicas o otras deseadas. (b) Normalizado: un proceso mediante el cual un metal ferroso es calentado a una temperatura apropiada sobre el rango de transformación y es posteriormente enfriado en aire quieto a temperatura ambiente. (c) Precalentamiento: vea precalentamiento (término separado) (d) Quenching: enfriamiento rápido de un metal calentado. (e) Tratamiento térmico requerido o recomendado: la aplicación de calor a una sección de metal posterior al corte, moldeado u operación de soldadura, según lo provisto en el párrafo 331. (f) Tratamiento térmico de solución: calentamiento de una aleación a una temperatura apropiada, manteniendo tal temperatura lo suficiente para permitir a uno o dos componentes ingresar a solución sólida y entonces enfriar suficientemente rápido para mantener los componentes en solución. (g) Alivio de tensión: calentamiento uniforme de una estructura, o porción, a temperatura suficiente para aliviar la mayor cantidad de las tensiones residuales, seguido de un enfriamiento uniforme suficientemente lento para minimizar el desarrollo de tensiones residuales nuevas. (h) Templado: recalentamiento de un metal endurecido a una temperatura inferior al rango de transformación para mejorar la dureza. (i) Rango de transformación: un rango de temperatura en el cual un cambio de fase se inicia y completa. (j) Temperatura de transformación: una temperatura en la cual ocurre un cambio de fase.

Servicio con Fluido a Presión Alta: vea servicio con fluido

Indicación, lineal: en exámenes por partícula magnética, líquidos penetrantes o similar, un área superficial cerrada que marca o denota una discontinuidad que requiere evaluación, cuya mayor dimensión es al menos tres veces el ancho de la indicación. Traductora: Ana María Buchholz Müller ([email protected])

15


Indicación,

redondeada:

en

exámenes

ASME B31.3, Ed. 1999

por

partícula

magnética,

líquidos

penetrantes o similar, un área superficial cerrada que marca o denota una discontinuidad que requiere evaluación, cuya dimensión más larga es inferior a tres veces el ancho de la indicación.

Examen durante el proceso: vea párrafo 344.7

Inspección, Inspector: vea párrafo 340.

Diseño de unión: la geometría de la unión junto con las dimensiones requeridas de la unión soldada.

Mencionado (listed): para los propósitos de este Código, describe un material o componente que conforma una especificación en el Apéndice A, Apéndice B o Apéndice K o un estándar en la Tabla 326.1, A326.1, o K326.1.

Soldadura manual: una operación de soldadura realizada y controlada completamente a mano.

Puede (may): un término que indica que una provisión no es requerida ni prohibida.

Junta mecánica: una junta con el propósito de resistencia mecánica o resistencia a la filtración, o ambas, en la cual la resistencia mecánica es desarrollada mediante extremos de cañería enflanchados, ensanchados, laminados, ranurados o roscados; o mediante pernos, pasadores, fiadores o anillos; y la resistencia a la filtración se desarrolla mediante roscas y compuestos, empaquetaduras, extremos laminados, calafateados o superficies maquinadas y hermanadas.


16


ASME B31.3, Ed. 1999

Mitreado: dos o más secciones rectas de cañería combinadas y unidas en un plano bisectando el ángulo de la unión de manera de producir un cambio de dirección.

Nominal: una identificación numérica de dimensión, capacidad, rating u otra característica utilizada como una designación, no como una medición exacta.

NPS: tamaño nominal de cañería (seguido, cuando corresponde, por el número de designación de tamaño específico sin el símbolo de pulgada).

Servicio con Fluido Normal: vea servicio con fluido.

Normalizado: vea tratamiento térmico.

Sensibilidad al entalle: describe un metal sujeto a reducción en la resistencia en presencia de concentración de tensión. El grado de sensibilidad al entalle se expresa usualmente como la resistencia determinada en una probeta entallada dividida por la resistencia determinada en una probeta no entallada y puede obtenerse mediante pruebas estáticas o dinámicas.

Corte con arco y oxígeno (OAC): un proceso de corte por oxígeno que utiliza un arco entre la pieza de trabajo y un electrodo consumible, a través del cual el oxígeno es dirigido a la pieza de trabajo. Para materiales resistentes a la oxidación, se utiliza un fundente químico o polvo metálico para facilitar la reacción.

Corte con oxígeno (OC): un grupo de procesos de corte térmico que cortan o remueven metal mediante la reacción química entre el oxígeno y el metal base a temperatura elevada. La temperatura necesaria es mantenida mediante el calor del arco, una llama de gas oxyfuel, u otra fuente.


17


ASME B31.3, Ed. 1999

Labrado con oxígeno (oxygen gouging): labrado térmico que utiliza una variación del proceso de corte por oxígeno para formar un bisel o ranura.

Equipo en paquete: un conjunto de piezas o etapas individuales de equipo, completas con piping de interconexión y conexiones para piping exterior. El conjunto puede ser montado sobre un skid u otra estructura antes de su despacho.

Refinería de petróleo: una planta industrial para el procesamiento de petróleo y productos derivados directamente del petróleo. Un planta de este tipo puede ser una planta de recuperación de gasolina individual, una planta de tratamiento, una planta de procesamiento de gas (incluyendo licuación), o una refinería integrada con varias unidades de proceso e instalaciones de servicio.

Cañería: un cilindro hermético a prueba de presión utilizado para transportar un líquido o para transmitir una presión de fluido, denominado generalmente cañería en especificaciones de material aplicables. Los materiales designados como tubo o tubing en las especificaciones son tratados como cañería en servicios a presión. Los tipos de cañería, de acuerdo con el método de manufactura, se definen de la siguiente forma: (a) cañería soldada por resistencia eléctrica: cañería producida un tramos individuales o en tramos continuos a partir de una plancha laminada y posteriormente cortada en tramos individuales, con una unión de tope longitudinal en donde la coalescencia se produce mediante la temperatura obtenida de la resistencia de la cañería al flujo de corriente eléctrica en un circuito del cual la cañería forma parte y mediante la aplicación de presión. (b) Cañería soldada de tope en horno, soldadura continua: cañería producida en tramos continuos a partir de una plancha y cortada posteriormente en tramos individuales, con una unión de tope con soldadura de forja mediante la presión mecánica desarrollada al pasar la plancha de canto calentado y moldeada en caliente a través de un set de rodillos de soldadura de paso redonde.


18


ASME B31.3, Ed. 1999

(c) Cañería soldada por fusión eléctrica: cañería con una unión de tope longitudinal en donde la coalescencia se produce en el tubo pre-moldeado mediante soldadura al arco eléctrico manual o automática. La soldadura puede ser simple (soldada desde un lado) o doble (soldada desde el interior y exterior) y puede ser realizada con, o sin, la adición de metal de aporte. (d) Cañería con soldadura por arco sumergido doble: cañería con una unión de tope longitudinal producida por al menos dos pasos, uno de los cuales está en el interior de la cañería. La coalescencia se produce mediante el calentamiento con un arco, o arcos, eléctricos entre el electrodo, o electrodos, de metal descubierto y la zona de trabajo en el metal base. La soldadura es protegida por una manta de material granular fundible sobre la zona de trabajo. No se utiliza presión y el metal de aporte para las soldaduras interiores y exteriores se obtiene del electrodo, o electrodos . (e) Cañería sin costura: cañería producida mediante el perforado de un lingote seguido de laminado o drawing (regulación del temple por recalentamiento), o ambos. (f) Cañería con soldadura espiral: cañería con soldadura espiral con una unión de tope, traslapada o engargolada que es soldada utilizando un proceso de soldadura por resistencia eléctrica, fusión eléctrica, o arco sumergido doble.

Elementos de soporte de la cañería: los elementos de soporte de la cañería consisten en accesorios y uniones estructurales: (a) accesorios: los accesorios incluyen elementos que transfieren la carga desde la cañería, o unión estructural, a la estructura de soporte o equipo. Incluyen accesorios del tipo suspendido, tales como soportes colgantes, spring hangers, arriostramientos transversales, contrapesos, tensores, puntales, cadenas, guías, y anclajes; y accesorios tipo soportes tales como ponchos, bases, rodillos, brackets y soportes deslizantes. (b) Uniones estructurales: las uniones estructurales incluyen elementos que están soldados, apernados o engrapados a la cañería, tales como clips, orejas, anillos, grapas, abrazaderas, correas y faldas. Traductora: Ana María Buchholz Müller ([email protected])

19


ASME B31.3, Ed. 1999

piping: conjuntos de componentes de piping utilizados para transportar, distribuir, mezclar, separar, descargar, medir, controlar o regular flujos de fluidos. El piping también incluye elementos de soportación de cañerías, pero no incluye estructuras de soportación, tales como marcos de construcción, caballetes, fundaciones, o cualquier equipo excluido de este Código (vea párrafo 300.1.3).

componentes de piping: elementos mecánicos apropiados para unir o montar en sistemas de piping a la presión con contenido de fluidos herméticos. Los componentes incluyen cañerías, tubing, fittings, flanges, empaquetaduras, pernos, válvulas y dispositivos tales como juntas de expansión, juntas flexibles, mangueras de presión, trampas, filtros, porciones de elementos en línea y separadores.

elementos de piping: cualquier material o trabajo requerido para planificar e instalar un sistema de piping. Los elementos de piping incluyen especificaciones de diseño, materiales, componentes, soportes, fabricación, examen, inspección y ensayos.

instalación de piping: diseño de sistema de piping al cual se aplica una Edición de Código y Adenda seleccionados.

sistema de piping: piping interconectado sujeto al mismo set o sets de condiciones de diseño.

corte con arco plasma (PAC): un proceso de corte por arco que utiliza un arco restringido y remueve el metal fundido con un chorro a alta velocidad de gas ionizado emitido por un orificio restringido.

precalentamiento: la aplicación de calor sobre el metal base inmediatamente antes, o durante, el moldeado, soldadura o proceso de corte. Vea el párrafo 330.

tratamiento térmico post soldadura: vea tratamiento térmico. Traductora: Ana María Buchholz Müller ([email protected])

20


ASME B31.3, Ed. 1999

registro de calificación de procedimiento (PQR): un documento que menciona todos los datos pertinentes, incluyendo las variables esenciales empleadas y los resultados de los ensayos, utilizados en calificar la especificación del procedimiento.

unidad de proceso: un área cuyas fronteras están indicadas mediante el diseño de ingeniería dentro de las cuales se realizan reacciones, separaciones y otros procesos. Ejemplos de instalaciones que no están clasificados como unidades de proceso son las áreas de carga o terminales, plantas de almacenamiento, plantas de mezclas, patios de estanques y patios de reserva.

recocido con enfriamiento rápido (quench annealing): vea tratamiento térmico de solución en tratamiento térmico.

quenching: vea tratamiento térmico.

refuerzo: vea párrafos 304.3 y A304.3. Vea también refuerzo de soldadura.

abertura raíz: la separación entre los miembros a unir en la raíz de la junta.

salvaguarda: provisión de medidas protectoras de los tipos descritos en el Apéndice G, cuando se considera necesario. Vea el Apéndice G para una descripción detallada.

bond de sello (seal bond): un bond que pretende principalmente proporcionar una unión hermética contra la filtración en piping no metálico.

soldadura de sello: una soldadura que pretende principalmente proporcionar una unión hermética contra la filtración en piping metálico.


21


ASME B31.3, Ed. 1999

soldadura por arco semi-automática: soldadura por arco con equipos que controlan solamente la alimentación del metal de aporte. El avance de la soldadura se controla manualmente.

(99)condiciones cíclicas severas: condiciones que se aplican a componentes de piping específicos o uniones en las cuales el SE calculado en conformidad con el párrafo 319.4.4 excede 0.8SA (según se define en el párrafo 302.3.5), y el número de ciclos equivalente (N en el párrafo 302.3.5) supera 7000; u otras condiciones que el proyectista determine que producen un efecto equivalente.

debe (shall): un término que indica que una provisión corresponde a un requerimiento de Código.

soldadura por arco manual con electrodo revestido (SMAW): un proceso de soldadura por arco que produce coalescencia de metales mediante su calentamiento con un arco entre un electrodo de metal recubierto y la zona de trabajo. No se utiliza presión y el metal de aporte se obtiene del electrodo.

debería (should): un término que indica que se recomienda una provisión como una buena práctica pero no constituye un requerimiento de Código.

tamaño de soldadura: (a) soldadura de filete: la longitud de las alas (la longitud de patas para soldaduras de igual longitud) de los lados, adyacentes a los elementos soldados, del mayor triángulo que puede ser inscrito dentro de la sección transversal de la soldadura. Para soldaduras entre elementos perpendiculares, se aplican las definiciones en la Fig. 328.5.2A. NOTA: Cuando el ángulo entre los elementos excede 105 grados, el tamaño tiene menos importancia que la garganta efectiva (vea también garganta de soldadura de filete).


22


ASME B31.3, Ed. 1999

(b) soldadura de ranura: la penetración de la unión (profundidad del bisel más la penetración raíz cuando se especifica). El tamaño de la soldadura de ranura y su garganta efectiva son iguales.

inclusión de escoria: material sólido no metálico atrapado entre el metal de soldadura o entre el metal de soldadura y el metal base.

soldadura blanda (soldering): un proceso de unión de metales en el cual la coalescencia se produce mediante el calentamiento a temperaturas apropiadas y mediante el uso de una aleación no ferrosa fundible a temperaturas inferiores a 427ºC (800ºF) y con un punto de fusión inferior al de los metales base que están siendo unidos El metal de aporte se distribuye entre las superficies estrechamente ajustadas de la unión mediante atracción capilar. En general, las soldaduras son aleaciones plomo-estaño y pueden contener antimonio, bismuto y otros elementos.

tratamiento térmico de solución (solution heat treatment): vea tratamiento térmico.

razón de tensión: vea Fig. 323.2.2B.

alivio de tensión: vea tratamiento térmico.

términos de uso frecuente relativos a la tensión:

(a) tensión permisible básica: este término, símbolo S, representa el valor de tensión para cualquier material determinado por la base de tensión apropiada en el párrafo 302.3.2. (b) tensión de diseño de perno: este término representa la tensión de diseño utilizada para determinar el área transversal requerida de los pernos en una unión apernada.


23


ASME B31.3, Ed. 1999

(c) base de diseño hidrostático: las propiedades seleccionadas de los materiales de piping plástico a ser utilizado en conformidad con ASTM D 2837, o D 2992, para determinar el HDS [vea (d) más abajo] para el material. (d) tensión hidrostática de diseño (HDS): la tensión máxima continua debida a presión interna a ser utilizada en el diseño de piping plástico, determinado a partir de la base de diseño hidrostático mediante el uso de un factor de servicio (diseño).

soldadura por arco sumergido (SAW): un proceso de soldadura por arco que produce coalescencia de metales mediante su calentamiento con un arco, o arcos, entre un electrodo, o electrodos, de metal descubierto y la zona de trabajo. El arco está protegido por una manta de material fusible granular sobre la zona de trabajo. No se utiliza presión y el metal de aporte se obtiene del electrodo y a veces de una fuente complementaria (varilla de soldadura, fundente o gránulos de metal).

soldadura de puntos: una soldadura realizada para mantener las partes de una soldadura con alineación apropiada hasta que se realicen las soldaduras finales.

templado: vea tratamiento térmico.

termoplástico: un plástico capaz de ser ablandado repetidamente mediante el incremento de la temperatura y endurecido mediante la disminución de temperatura.

resina con fraguado térmico (thermosetting resin): una resina con la capacidad de ser modificada en un producto sustancialmente no fusible, o insoluble, al ser curado a temperatura ambiente, o mediante la aplicación de calor, o por medio mecánico.


24


ASME B31.3, Ed. 1999

garganta de una soldadura de filete: (a)garganta teórica: la distancia perpendicular desde la hipotenusa en el ángulo recto mayor que puede ser inscrito en la sección transversal de la soldadura a la raíz de la unión.

(b) garganta real: la distancia más corta desde la raíz de la soldadura filete a su cara.

(c)

garganta

efectiva:

la

distancia

mínima,

menos

cualquier

refuerzo

(convexidad), entre la raíz de la soldadura y la cara de un soldadura filete.

borde de la soldadura: la unión entre la cara de una soldadura y el material base.

tubo: vea cañería.

electrodo de tungsteno: un electrodo de metal sin metal de aporte utilizado en la soldadura por arco, o corte, fabricado principalmente de tungsteno.

sistema de piping no balanceado: vea párrafo 319.2.2(b).

socavación: una ranura fundida en el metal base adyacente al borde, o raíz, de una soldadura y dejada sin relleno de material de soldadura.

examen visual: vea el párrafo 344.2.1.

soldadura: una coalescencia localizada de material en la cual la coalescencia se produce ya sea mediante el calentamiento a temperaturas apropiadas, con o sin aplicación de presión, o mediante la aplicación de presión sola, y con o sin el uso de material de aporte.


25


ASME B31.3, Ed. 1999

refuerzo de soldadura: material de soldadura en exceso del tamaño especificado de la soldadura.

soldador: uno que realiza una operación de soldadura manual o semi-automática. (Este término se utiliza erróneamente a veces para indicar una máquina de soldadura).

operador de soldadura: persona que opera una máquina o un equipo de soldadura automático.

procedimiento de soldadura: los métodos y prácticas detallados involucrados en la producción de una soldadura.

especificación de procedimiento de soldadura (WPS): el documento que menciona los parámetros a ser utilizados en la construcción de soldaduras en conformidad con requerimientos de este Código.

conjunto soldado (weldment): un conjunto cuyas partes componentes son unidas mediante soldaduras.

300.3 Nomenclatura Los símbolos dimensionales y matemáticos utilizados en este Código son mencionados en el Apéndice J, con definiciones y referencias de ubicación de cada uno. Las letras Inglesas minúsculas y mayúsculas son mencionadas alfabéticamente, seguidas de letras Griegas.

300.4 Estado de Apéndices La Tabla 300.4 indica para cada Apéndice de este Código si contiene requerimientos de Código, guía o información suplementaria. Vea detalles en la primera página de cada Apéndice.


26


ASME B31.3, Ed. 1999

TABLA 300.4 ESTADO DE APÉNDICES EN B31.3 __________________________________________________________________ Apéndice

Título

Estado

__________________________________________________________________ A Tablas de Tensión para Piping Metálico y Materiales de Pernos

Requerimiento

B Tablas de Tensión y Tablas de Presión Permisible para No-metales

Requerimiento

C Propiedades Físicas de Materiales de Piping

Requerimientos (1)

D Factores de Intensificación de Flexibilidad y Tensión

Requerimientos (1)

E Estándares de Referencia

Requerimientos

F Consideraciones Precautorias

Guía (2)

G Salvaguardas

Guía (2)

H Cálculos de Muestra para refuerzo de Arranques

Guía

J Nomenclatura

Información

K Tensión Permisible para Piping de Presión Alta

Requerimientos (3)

L Flanges de Cañería de Aleación de Aluminio

Especificación (5)

M Guía para la Clasificación de Servicios con Fluidos

Guía (2)

V Variaciones Permisibles en Servicio a Temperatura Elevada

Guía (2)

X Juntas de Expansión con Fuelle Metálico

Requerimientos

Z Preparación de Consultas Técnicas

Requerimientos (4)

__________________________________________________________________ NOTAS: (1) Contiene requerimientos por defecto, a ser utilizados a menos que se disponga de datos más directamente aplicable. (2) No contiene requerimientos, pero el usuario del Código es responsable de considerar los ítems aplicables. (3) Contiene requerimientos aplicables solamente cuando se especifica el uso del capítulo IX. (4) Contiene requerimientos administrativos. (5) Contiene ratings temperatura-presión, materiales, dimensiones y marcas de flanges de aleación de aluminio forjados.

CAPÍTULO II Traductora: Ana María Buchholz Müller ([email protected])

27


ASME B31.3, Ed. 1999

DISEÑO PARTE 1 CONDICIONES Y CRITERIOS A00 301 CONDICIONES DE DISEÑO El párrafo 301 establece las calificaciones del Proyectista, define las temperaturas, presiones y fuerzas aplicables al diseño del piping, y establece la consideración que debe darse a diferentes efectos y sus cargas correspondientes. Vea el Apéndice F, párrafo F301.

A00 301.1 Calificaciones del Proyectista El Proyectista es la persona(s) encargada del diseño de ingeniería de un sistema de piping y debe tener experiencia en el uso de este Código. La calificación y experiencia requeridas del Proyectista dependerán de la complejidad y criticidad del sistema y de la naturaleza de la experiencia individual. Se requiere la aprobación del propietario si el individuo no satisface al menos uno de los siguientes criterios. (a) Completación de un grado de ingeniería, que requiera cuatro o más años de estudio a tiempo completo, más un mínimo de 5 años de experiencia en el diseño del piping de presión relacionado. (b) Registro Profesional de Ingeniería, reconocido por una jurisdicción local y experiencia en el diseño de piping de presión relacionado. (c) Completación de un grado asociado de ingeniería, que requiera al menos dos años de estudio de tiempo completo, más un mínimo de 10 años de experiencia en el diseño de piping de presión relacionado. (d) Quince años de experiencia en el diseño de piping de presión relacionado. La experiencia en el diseño de piping de presión relacionado se satisface por la experiencia en el diseño de piping que incluye los cálculos de diseño para la presión, cargas sostenidas y ocasionales y flexibilidad del piping. Traductora: Ana María Buchholz Müller ([email protected])

28


ASME B31.3, Ed. 1999

301.2 Presión de Diseño 301.2.1 General (a) La presión de diseño de cada componente en un sistema de piping no debe ser inferior a la presión en la condición más severa de temperatura y presión externa e interna coincidentes (mínima o máxima) esperadas durante el servicio, a excepción de lo provisto en el párrafo 302.2.4. (b) La condición más severa es la que resulta en el mayor espesor requerido del componente y el rating más alto del componente. (c) Cuando existe más de un set de condiciones de presión-temperatura para un sistema de piping, las condiciones que regulan el rating de componentes que conforman los estándares mencionados pueden diferir de las condiciones que regulan el rating de componentes diseñados en conformidad con el párrafo 304. (d) Cuando una cañería está separada en cámaras individualizadas bajo presión (incluyendo piping enchaquetado, blanks, etc.), la pared divisora debe ser diseñada sobre la base de la temperatura (mínima o máxima) y la presión diferencial coincidentes entre las cámaras adyacentes esperadas durante el servicio, a excepción de lo provisto en el párrafo 302.2.4.

301.2.2 Contención o Alivio de Presión Requerida (a) Se deben proveer las condiciones para contener o aliviar en forma segura (vea el párrafo 322.6.3) cualquier presión a la cual se vea sometido el piping. El piping no protegido por un dispositivo de alivio de presión, debe ser diseñado para al menos la mayor presión que pueda ser desarrollada. (b) Las fuentes de presión a considerar incluyen influencias ambientales, oscilaciones de presión y surges, operación inapropiada, descomposición de fluidos inestables, carga estática y falla de los dispositivos de control. (c) Se autorizan las permisividades del párrafo 302.2.4 (f), siempre que también se satisfagan los requerimientos del párrafo 302.2.4.

301.3 Temperatura de Diseño Traductora: Ana María Buchholz Müller ([email protected])

29


ASME B31.3, Ed. 1999

La temperatura de diseño de cada componente en un sistema de piping corresponde a la temperatura a la cual, bajo la presión coincidente, se requiere el mayor espesor o el más alto rating de componente en conformidad con el párrafo 301.2. (Para satisfacer los requerimientos del párrafo 301.2, diferentes componentes en el mismo sistema de piping pueden tener diferentes temperaturas de diseño). Para establecer las temperaturas de diseño, considere al menos las temperaturas de fluido, temperaturas ambientales, radiación solar, temperaturas medias de calentamiento o enfriamiento y las provisiones aplicables de los párrafos 301.3.2, 301.3.3 y 301.3.4.

301.3.1 Temperatura Mínima de Diseño. La temperatura mínima de diseño es la temperatura más baja del componente esperada en servicio. Esta temperatura puede establecer requerimientos de diseño especiales y requerimientos de calificación de materiales, Vea también los párrafos 301.4.4 y 323.2.2

301.3.2 Componentes sin Aislación. (a) Para temperaturas de fluidos inferiores a 65ºC (150ºF), la temperatura del componente debe ser tomada como la temperatura de fluido, a menos que la radiación solar, u otro efecto, resultan en una temperatura más alta. (b) Para temperaturas de fluidos de 65º (150ºF) y superiores, a menos que se determine una temperatura de pared promedio inferior mediante un ensayo o cálculo de transferencia de calor, la temperatura para componentes sin aislación no debe ser inferior a los siguientes valores: (1)válvulas, cañerías, extremos traslapados, fittings soldados y otros componentes con un espesor de pared comparable al de la cañería: 95% de la temperatura de fluido; (2) flanges (excepto unión traslapada) incluyendo aquellos en fittings y válvulas: 90% de la temperatura de fluido: (3) flanges de unión traslapada: 85% de la temperatura de fluido; (4) pernos: 80% de la temperatura de fluido. Traductora: Ana María Buchholz Müller ([email protected])

30


ASME B31.3, Ed. 1999

301.3.3 Piping con Aislación Exterior. La temperatura de diseño del componente debe corresponder a la temperatura del fluido, a menos que cálculos, ensayos, o experiencia de servicio basada en mediciones, apoyen el uso de otra temperatura. Cuando el piping es calentado o enfriado mediante tracing o chaquetas, se debe considerar este efecto para establecer las temperaturas de diseño del componente.

301.3.4 Piping con Aislación Interior. La temperatura de diseño del componente debe basarse en los cálculos de transferencia de calor o ensayos.

301.4 Efectos Ambientales. Vea el Apéndice F, párrafo F301.4.

301.4.1 Enfriamiento: Efectos sobre la Presión. El enfriamiento de un gas, o vapor, en un sistema de piping puede reducir suficientemente la presión para crear un vacío interior. En tal caso, el piping debe ser capaz de soportar la presión exterior a una temperatura menor, o se deben tomar las provisiones para romper el vacío.

301.4.2 Efectos de la Expansión del Fluido. Se deben proveer las condiciones en el diseño ya sea para soportar, o liberar, la presión incrementada causada por el calentamiento del fluido estático en un componente de piping. Vea también el párrafo 322.6.3(b)(2).

301.4.3 Congelamiento Atmosférico. Cuando la temperatura mínima de diseño de un sistema de piping es inferior a 0ºC (32ºF), se debe considerar la posibilidad de condensación de humedad y acumulación de aire y se deben considerar provisiones en el diseño para evitar mal funcionamientos como resultado. Esto se aplica a superficies de partes móviles de válvulas de corte, válvulas de control,


31


ASME B31.3, Ed. 1999

dispositivos de alivio de tensión incluyendo piping de descarga y otros componentes.

301.4.4 Temperatura Ambiente Baja. Se deben considerar las condiciones de la temperatura ambiente baja para el análisis del esfuerzo de desplazamiento.

301.5 Efectos Dinámicos. Vea el Apéndice F, párrafo F301.5.

301.5.1 Impacto. En el diseño del piping se deben tomar en cuenta las fuerzas de impacto causadas por condiciones interiores o exteriores (incluyendo cambios en la tasa de flujo, choque hidráulico, bolsas de líquido o sólido, golpes de líquido y calentamiento).

301.5.2 Viento. Se debe tomar en cuenta el efecto de la carga de viento en el diseño del piping expuesto. El método de análisis puede ser según se describe en ASCE 7, Cargas Mínimas de Diseño para Construcciones y Otras Estructuras, o el Código de Construcción Uniforme.

301.5.3 Terremoto. El piping debe ser diseñado para fuerzas horizontales inducidas por terremoto. Este método de análisis puede ser según se describe en ASCE 7-88, o el Código de Construcción Uniforme.

301.5.4 Vibración. El piping debe ser diseñado, dispuesto y soportado de manera que se eliminen los efectos excesivos y dañinos de la vibración que puede surgir como consecuencia de fuerzas tales como impacto, pulsación de presión, resonancia en compresores y cargas de viento.

301.5.5 Reacciones de Descarga. El piping debe ser diseñado, dispuesto, y apoyado de manera que soporte las fuerzas de reacción debidas a la descarga de fluidos. Traductora: Ana María Buchholz Müller ([email protected])

32


ASME B31.3, Ed. 1999

301.6 Efectos del Peso. Los siguientes efectos de peso, combinados con cargas y fuerzas por otras causas, deben ser tomados en cuenta en el diseño del piping.

301.6.1 Cargas Vivas. Estas cargas incluyen el peso del medio transportado o del medio utilizado para prueba. Se deben considerar las cargas de nieve y hielo debidas ambas a condiciones ambientales y operativas.

301.6.2 Cargas Muertas. Estas cargas consisten en el peso de los componentes de piping, aislación y otras cargas sobrepuestas permanentes soportadas por el piping.

301.7 Efectos de la Expansión Térmica y Contracción. Los siguientes efectos térmicos, combinados con cargas y fuerzas por otras causas, deben ser tomadas en cuenta en el diseño del piping. Vea también el Apéndice F, párrafo F301.7.

301.7.1 Cargas Térmicas debidas a Restricciones. Estas cargas consisten en empujes y momentos que surgen cuando la libre expansión térmica y la contracción del piping son evitados mediante restricciones o anclajes.

301.7.2 Cargas debidas a Gradientes de Temperatura. Estas cargas surgen de tensiones en las paredes de las cañerías resultantes de grandes y rápidos cambios de temperatura, o de una distribución desigual de la temperatura, como la que puede resultar de un gran flujo de calor a través de una cañería comparativamente gruesa, o flujo bi-fásico estratificado que cause el pandeo de la línea.

301.7.3 Cargas debidas a Diferencias en las Características de Expansión. Estas cargas resultan de las diferencias en la expansión térmica en donde los Traductora: Ana María Buchholz Müller ([email protected])

33


ASME B31.3, Ed. 1999

materiales con diferentes coeficientes de expansión se combinan, como en el piping bi-metálico, recubierto, enchaquetado ,o metálico-no metálico.

301.8 Efectos de los Movimientos de los Terminales, Anclajes y Soportes. En el diseño del piping se deben tomar en cuenta los efectos de los movimientos de los soportes del piping, anclajes y equipos conectados. Estos movimientos pueden ser el resultado de la flexibilidad y/o expansión térmica de equipos, soportes o anclajes; y del asentamiento, movimientos de mareas, u oscilación por viento.

301.9 Reducción de Efectos de Ductilidad. El diseño del piping debe tomar en cuenta los efectos dañinos de la ductilidad reducida. Los efectos pueden, por ejemplo, ser el resultado de soldaduras, tratamientos térmicos, moldeado, doblado y bajas temperaturas de operación, incluyendo el efecto de enfriamiento por la pérdida repentina de presión en fluidos altamente volátiles. Se deben considerar las bajas temperaturas ambientes esperadas durante la operación.

301.10 Efectos Cíclicos. En el diseño del piping se debe considerar la fatiga debida al ciclo de presión, ciclo térmico y otras cargas cíclicas.

301.11 Efectos de la Condensación del Aire. A temperaturas operativas inferiores a -191ºC (-312ºF) en aire ambiente, se produce una condensación y enriquecimiento de oxígeno. Estos deben ser considerados en la selección de materiales, incluyendo la aislación y se debe proveer una adecuada protección y/o eliminación.

302 CRITERIOS DE DISEÑO 302.1 General


34


ASME B31.3, Ed. 1999

El párrafo 302 establece ratings de presión-temperatura, criterios de tensión, permisividades de diseño y valores de diseño mínimos junto con las variaciones permisibles de estos factores según su aplicación al diseño del piping.

302.2 Criterios de Diseño Presión-Temperatura 302.2.1 Componentes mencionados con Ratings Establecidos. A excepción de las limitaciones mencionadas en el Código, los ratings de presión-temperatura contenidos en estándares para componentes de piping mencionados en la Tabla 326.1 son aceptables para las presiones y temperaturas de diseño en conformidad con este Código. Se pueden utilizar las provisiones de este Código bajo la responsabilidad del propietario para extender los ratings de presión-temperatura de un componente más allá de los ratings del estándar mencionado.

302.2.2 Componentes mencionados sin Ratings Específicos. Algunos de los estándares para componentes en la Tabla 326.1 (es decir, ASME b16.9, B16.11 y B16.28) establecen que los ratings de presión-temperatura se basan en cañerías rectas sin costuras. A excepción de las limitaciones en el estándar o en otras partes de este Código, un componente tal, fabricado de un material con la misma tensión permisible que la cañería, debe ser calculado utilizando no más del 87.5% del espesor nominal de la cañería sin costura correspondiente al schedule, peso o clase de presión del fitting, menos las permisividades aplicadas a la cañería (es decir, profundidad de hilo y/o permisividad de corrosión).

302.2.3 Componentes no mencionados. (a) Los componentes no mencionados en la Tabla 326.1, pero que conforman una especificación o estándar publicado, pueden ser utilizados dentro de las siguientes limitaciones. (1) El proyectista debe estar satisfecho con el hecho que la composición, las propiedades mecánicas, el método de manufactura y el control de calidad sean


35


ASME B31.3, Ed. 1999

comparables a las características correspondientes de los componentes mencionados. (2) Otros componentes no mencionados deben ser calificados respecto a la presión de diseño, según se requiere en el párrafo 304.7.2.

302.2.4 Permisividades para Variaciones de Presión y Temperatura. Pueden ocurrir variaciones ocasionales de presión y temperatura en un sistema de piping. Tales variaciones deben ser consideradas al momento de seleccionar la presión de diseño (párrafo 301.2) y la temperatura de diseño. La temperatura y presión coincidentes más severas deben determinar las condiciones de diseño, a menos que se satisfagan todos los siguientes criterios. (a) El sistema de piping no debe tener componentes de hierro forjado, ni de otro metal no dúctil, sometidos a presión. (b) Las tensiones de presión nominales no deben exceder el límite elástico a la temperatura (vea párrafo 302.3 de este Código y datos Sy en el Código BPV, Sección II, Parte D, Tabla Y-1). (c) Las tensiones longitudinales combinadas no deben exceder los límites establecidos en el párrafo 302.3.6. (d) El número total de variaciones de temperatura-presión por sobre las condiciones de diseño no debe exceder 1000 durante la vida útil del sistema de piping. (e) En ningún caso debe el aumento de presión exceder la presión de prueba utilizada en el párrafo 345 para el sistema de piping. (f) Las variaciones ocasionales por sobre las condiciones de diseño deben permanecer dentro de uno de los siguientes límites para la presión de diseño. (1) Sujeto a la aprobación del propietario, se considera permisible exceder el rating de presión, o la tensión permisible para la presión de diseño a la temperatura del aumento de condición en no más de: (a) 33% por no más de 10 horas en una vez y no más de 100 hr/año; o (b) 20% por no más de 50 horas en una vez y no más de 500 hr/año.


36


ASME B31.3, Ed. 1999

Los efectos de tales variaciones deben ser determinados por el proyectista como seguros durante el período de vida útil en servicio del sistema de piping mediante métodos aceptables para el propietario. (Vea Apéndice V.) (2) Cuando la variación es auto-limitante (es decir, debido a un evento de alivio de presión) y no dura más de 50 hrs enuna vez y no más de 500 hrs/año, es permisible exceder el rating de presión o la tensión permisible para la presión de diseño a la temperatura del aumento de condición en no más de 20%. (g) Se deben haber evaluado los efectos combinados de las variaciones cíclicas y sostenidas sobre la servicibilidad de todos los componentes en el sistema. (h) No se permiten las variaciones de temperatura inferiores a la temperatura mínima mostrada en el Apéndice A, a menos que se satisfagan los requerimientos del párrafo 323.2.2 para la temperatura más baja durante la variación. (i) La aplicación de presiones que exceden los ratings de temperatura-presión de válvulas pueden bajo ciertas condiciones causar pérdida de hermeticidad del asiento, o dificultad de operación. La presión diferencial en el elemento de cierre de la válvula no debería exceder el rating de presión diferencial máxima establecido por el manufacturador de la válvula. Tales aplicaciones son responsabilidad del propietario.

302.2.5 Ratings en la Unión de Diferentes Servicios. Cuando se conectan dos servicios que operan a diferentes condiciones de presión-temperatura, la válvula que segrega ambos servicios debe tener el rating para la condición de servicio más severa. Si la válvula operará a una temperatura distinta debido a su condición remota de un cabezal, o pieza de equipo, esta válvula (y cualquier flange compañero) puede ser seleccionada sobre la base de la temperatura diferente, siempre que pueda soportar las pruebas de presión requeridas en cada lado de la válvula. Para el piping en cada lado de la válvula, sin embargo, cada sistema debe ser diseñado para las condiciones del servicio al cual serán conectados.

302.3 Tensiones Permisibles y otros Límites de Tensión. Traductora: Ana María Buchholz Müller ([email protected])

37


ASME B31.3, Ed. 1999

302.3.1 General. Las tensiones permisibles definidas en los párrafos 302.3.1(a), (b) y (c) deben ser utilizados en los cálculos de diseño, a menos que sean modificados por otras provisiones de este Código. (a) Tensión. Las tensiones básicas permisibles S en la tensión para metales y las tensiones de diseño S para materiales de pernos, mencionados en las Tablas A-1 y A-2, respectivamente, son determinadas en conformidad con el párrafo 302.3.2. En las ecuaciones en este Código en donde aparece el producto SE, se multiplica el valor S por uno de los siguientes factores de calidad: 1 1

Si el componente es fabricado de piezas fundidas unidas mediante soldaduras longitudinales, se

debe aplicar un factor de calidad de la fundición y de la unión soldada. El factor de calidad equivalente E es el producto de Ec, Tabla A-1A, y Ej, Tabla A-1B.

(1) El factor de calidad de la fundición Ec según se define en el párrafo 302.3.3 y es tabulado para diferentes especificaciones de materiales en la Tabla A-1A, y para diferentes niveles de exámenes suplementarios en la Tabla 302.3.3C; o (2) El factor de unión de soldadura longitudinal Ej según se define en 302.3.4 y es tabulado para varias especificaciones de materiales y clases en la Tabla A-1B y para varios tipos de uniones y exámenes suplementarios en la Tabla 302.3.4. Los valores de tensión en las Tablas A-1 y A-2 son agrupados por materiales y formas de productos y corresponden a temperaturas establecidas de hasta el límite indicado en el párrafo 323.2.1(a). Se considera permisible la interpolación de líneas rectas entre temperaturas. La temperatura pretendida corresponde a la temperatura de diseño (vea párrafo 301.3). (b)Esfuerzo Cortante y Resistencia de Soporte (Shear and Bearing). Los esfuerzos permisibles en el esfuerzo cortante deben ser 0.80 veces el esfuerzo básico permisible en tensión según lo tabulado en la Tabla A-1 o A-2. El esfuerzo permisible en la resistencia de soporte debe ser 1.60 veces ese valor. (c) Compresión. Los esfuerzos permisibles en compresión no deben ser mayores que los esfuerzos básicos permisibles en tensión según lo tabulado en el Apéndice A. Se debe tomar en consideración la estabilidad estructural.


38


ASME B31.3, Ed. 1999

302.3.2 Bases para Esfuerzos de Diseño2. Las bases para establecer los valores de esfuerzos de diseño para materiales de pernos y los valores de esfuerzos permisibles para otros materiales metálicos en este Código, son los siguientes: 2

Estas bases son las mismas que las para el Código BPV, Sección VIII, División 2, entregadas en

la Sección II, Parte D. Los valores de esfuerzo en B31.3, Apéndice A, a temperaturas inferiores al rango de deformación bajo carga son generalmente las mismas a aquellas mencionadas en la Sección II, Parte D, Tablas 2A y 2B y en la Tabla 3 para los pernos, correspondientes a aquellas bases. Han sido ajustados según necesidad para excluir los factores de calidad de las piezas fundidas y factores de calidad de uniones soldadas longitudinales. Los valores de esfuerzos a temperaturas en el rango de deformación bajo carga son generalmente los mismos que aquellos en la Sección II, Parte D, Tablas 1A y 1B, correspondientes a las bases para la sección VIII, División 1. Los valores de esfuerzos para temperaturas superiores a aquellas para las cuales los valores se mencionan en el Código BVP y para materiales no mencionados en el Código BPV, se basan en aquellos mencionados en el Apéndice A de la Edición 1966 de ASA B31.3. Estos valores serán revisados cuando los datos confiables sobre propiedades mecánicas para temperaturas elevadas y/o para materiales adicionales estén disponibles para el Comité.

(a) Materiales para Pernos: Los valores de las tensiones de diseño a temperatura para materiales de pernos no deben exceder el menor de lo siguiente: A00 (1) A excepción de lo provisto en (3) más abajo, el menor de un cuarto de la resistencia a la tensión mínima especificada a temperatura ambiente (ST) y un cuarto de resistencia a la tensión a la temperatura; A00 (2) A excepción de lo provisto en (3) más adelante, el menor de dos tercios de la resistencia a la tensión mínima especificada a temperatura ambiente (SY) y dos tercios del límite de elasticidad a la temperatura; A00 (3) A temperaturas inferiores al rango de deformación bajo carga, para materiales de pernos cuya resistencia ha sido aumentada mediante tratamiento térmico o endurecimiento por deformación, el menor de un quinto de ST y un cuarto de SY (a menos que tales valores sean inferiores a los valores correspondientes para material recocido, en cuyo caso deben utilizarse los valores del recocido); (4) Dos tercios del “límite de elasticidad a la temperatura” [vea el párrafo 302.3.2(f)].


39


ASME B31.3, Ed. 1999

(5) 100% de la tensión promedio para un rating de deformación bajo carga de 0.01% por 1000 hrs. (6) 67% de la tensión promedio para ruptura al final de las 100.000 hrs. (7) 80% de la tensión mínima para ruptura al final de las 100.000 hrs. (b) Hierro fundido. Los valores de tensión básica permisible a la temperatura para el hierro fundido no debe exceder el menor de los siguientes: (1) un décimo de la resistencia a la tensión mínima especificada a temperatura ambiente; (2) un décimo de la resistencia a la tensión a la temperatura [vea el párrafo 302.3.2(f)]. (c) Hierro Maleable. Los valores de tensión básica permisible a la temperatura para el hierro maleable no deben exceder el menor de los siguientes: (1) Un quinto de la resistencia a la tensión mínima especificada a temperatura ambiente; (2) Un quinto de la resistencia a la tensión a la temperatura [vea el párrafo 302.3.2(f)]. (d) Otros Materiales. Valores de tensión básica permisible a la temperatura para materiales distintos a los materiales para pernos, hierro fundido, y hierro maleable no deben exceder el menor de los siguientes: A00 (1) El menor de un tercio de ST y un tercio de la resistencia a la tensión a la temperatura; A00 (2) A excepción de lo provisto en (3) más abajo, el menor de dos tercios de SY y dos tercios del límite de elasticidad a la temperatura; A00 (3) Para aceros inoxidables austeníticos y aleaciones de níquel con un comportamiento de deformación similar, el menor de dos tercios de SY y el 90% del límite de elasticidad a la temperatura [vea (e) más abajo]; (4) 100% de la tensión promedio para un rating de deformación bajo carga de 0.01% por 1000 hrs; (5) 67% de la tensión promedio para ruptura al final de las 100.000 hrs. (6) 80% de la tensión mínima para ruptura al final de 100.000 hrs.


40


ASME B31.3, Ed. 1999

(7) Para materiales de grado estructural, la tensión básica permisible debe ser 0.92 veces el valor más bajo determinado en los párrafos 302.3.2(d)(1) hasta (6). (8) En la aplicación de estos criterios, la límite de elasticidad a temperatura ambiente se considera como SYRY, y la resistencia a la tensión a temperatura ambiente se considera como 1.1STRT. (e) Límites de Aplicación. No se recomienda la aplicación de valores de tensión determinados en conformidad con el párrafo 302.3.2(d)(3) para uniones enflanchadas y otros componentes en los cuales una leve deformación puede causar filtración o mal funcionamiento. [Estos valores se muestran en cursiva, o negrita, en la Tabla A-1, según se explica en la Nota (4) de las Tablas del Apéndice A.] En su lugar, se debería utilizar un 75% del valor de tensión en la Tabla A-1, o dos tercios del límite de elasticidad a la temperatura mencionada en el Código BPV, Sección II, Parte D, Tabla Y-1. (f) Materiales no mencionados. Para un material que conforma el párrafo 323.1.2, la resistencia a la tensión (elasticidad) a la temperatura debe ser derivada multiplicando la resistencia a la tensión (elasticidad) promedio esperada a la temperatura por la razón de ST(SY) dividido por la resistencia a la tensión (yield) promedio esperada a temperatura ambiente.

302.3.3 Factor de Calidad de Fundición EC. (a) General. Los factores de calidad de fundición EC definido en la presente debe ser utilizado para componentes fundidos sin ratings de presión-temperatura establecidos por estándares en la tabla 326.1. (b) Factores de Calidad Básicos. Se asigna un factor de calidad de fundición básico EC de 1.00 (debido a la base de tensión permisible conservadora) a las fundiciones de hierro plomo y maleable, conforme a las especificaciones mencionadas. Se asigna un factor de calidad de fundición básico EC de 0.80 a la mayoría de los otros metales, fundiciones estáticas que conforman la especificación de materiales y han sido examinadas visualmente según lo requerido por MSS SP-55, Estándar de Calidad para Fundiciones de Acero para Válvulas, Flanges, Fittings y otros Componentes para Piping - Método Visual. Se Traductora: Ana María Buchholz Müller ([email protected])

41


ASME B31.3, Ed. 1999

asigna un factor da calidad de fundición de 0.80 a fundiciones centrífugas que satisfacen los requerimientos de especificación solamente para análisis químico, ensayos de tensión, hidrostáticos, de aplastamiento y examen visual. Los factores de calidad de fundición básicos son tabulados para las especificaciones mencionadas en la Tabla A-1A. (c)Aumento de Factores de Calidad. Los factores de calidad de fundición pueden ser aumentados cuando se realizan exámenes suplementarios en cada fundición. La Tabla 302.3.3C establece el aumento de factores de calidad de fundición EC, los cuales pueden ser utilizados para diferentes combinaciones de exámenes suplementarios. La Tabla 302.3.3D establece los criterios de aceptación para los métodos de examen especificados en las Notas de la Tabla 302.3.3C. Los factores de calidad superiores a los mostrados en la Tabla 302.3.3C no resultan de la combinación de ensayos 2 a y 2b, o 3a y 3b. En ningún caso debe el factor de calidad exceder 1.00. Varias de las especificaciones en el Apéndice A requieren el maquinado de todas las superficies y/o más de estos exámenes suplementarios. En tales casos se muestra el aumento del factor de calidad apropiado en la Tabla A-1A.

302.3.4 Factor de Calidad de Unión Soldada, Ej. (a) Factores de Calidad Básicos. Los factores de calidad de la unión soldada Ej tabulados en la Tabla A-1B son factores básicos para uniones soldadas longitudinales espirales para componentes sometidos a presión según se muestra en la tabla 302.3.4. (b) Aumento de Factores de Calidad. La Tabla 302.3.4 también indica factores de calidad de unión superiores que pueden ser sustituidos por aquellos en la Tabla A1B para ciertos tipos de soldaduras si se realizan exámenes adicionales más allá de lo requerido por la especificación del producto.

302.3.5 Límites de Tensiones Calculadas debidas a Cargas Sostenidas y Deformaciones de Desplazamiento.


42


ASME B31.3, Ed. 1999

(a) Tensiones de Presión Interna. Las tensiones debidas a presión interior deben ser consideradas seguras cuando el espesor de pared del componente de piping, incluyendo cualquier refuerzo, satisface so requerimientos del párrafo 304. TABLA 302.3.3C4 AUMENTO FACTORES DE CALIDAD, EC

Examen Suplementario en Conformidad con Nota(s)

Factor, EC

(1) (2)(a) o (2)(b) (3)(a) o (3)(b) (1) y (2)(a) o (2)(b) (1) y (3)(a) o (3)(b) (2)(a) o (2)(b) y (3)(a) o (3)(b)

0.85 0.85 0.95 0.90 1.00 1.00

NOTAS: (1) Maquine todas las superficies a una terminación de 6.3 μm Ra (250 μpulg. Ra según ASME B46.1), aumentando así la efectividad del examen superficial. (2) (a) Examine todas las superficies de cada pieza fundida (solamente material magnético) mediante el método de partículas magnéticas en conformidad con ASTM E 709. Juzgue la aceptabilidad en conformidad con MSS SP-53, utilizando fotografías de referencia en ASTM E 125. (b) Examine todas las superficies de cada pieza fundida mediante el método de líquidos penetrantes, en conformidad con ASTM E 165. Juzgue la aceptabilidad de las imperfecciones y reparaciones con soldaduras en conformidad con la Tabla 1 de MSS SP-53, utilizando ASTM E 125 como referencia para las imperfecciones superficiales. (3)(a) Examine por completo mediante ultrasonido cada pieza fundida en conformidad con ASTM E 114, aceptando una pieza fundida solamente si no existe evidencia de defectos con profundidad superior a 5% del espesor de la pared. (b) Radiografíe completamente cada pieza fundida en conformidad con ASTM E 142. Juzgue en conformidad con los niveles de aceptación establecidos en la tabla 302.3.3D. (4) Los títulos de los estándares referidos en esta Tabla son los siguientes:

ASTM E 114 Práctica para Ensayo Pulse-Echo Straight Beam mediante Método de Contacto. E 125 Fotografías de Referencia para Indicaciones por Partículas


43


ASME B31.3, Ed. 1999

Magnéticas en Fundiciones Ferrosas. E 142 Método para controlar la calidad de la Prueba Radiográfica E 165 Práctica para el Método de Inspección por Líquidos Penetrantes E 709 Práctica para Examen por Partículas Magnéticas

ASME B46.1 Textura Superficial (Rugosidad Superficie, Ondulación y Dirección) MSS SP-53 Estándar de Calidad para Fundiciones de Acero para Válvulas, Flanges, Fittings y Otros Componentes de Piping – Método de Examen mediante Partículas Magnéticas

TABLA 302.3.3D1 NIVELES ACEPTABLES PARA FUNDICIONES

Espesor Material Examinado, T Acero T< 25mm (1 pulg) Acero T> 25mm < 51 mm (2 pulg) Acero T> 51mm < 114 mm (4 1/2 pulg) Acero T> 114mm < 305 mm (12 pulg)

Estándar Aplicable

Nivel de Aceptación (o Clase)

Discontinuidades Aceptables

ASTM E 446

1

Tipos A,B,C

ASTM E 446

2

Tipos A,B,C

QSTM E 186

2

Categorías A,B,c

ASTM E 280

2

Categorías A,B,C

Aluminio y magnesio

ASTM E 155

...

Cobre, Ni-Cu Bronce

ASTM E 272 ASTM E 310

2 2

Mostrado en radiografías de referencia Códigos A, B a, Bb Códigos A y B

NOTA: (1) Títulos de estándares referidos en esta Tabla son los siguientes: ASTM E 155 Radiografías de Referencia para la Inspección de Fundiciones de Aluminio y Magnesio. Traductora: Ana María Buchholz Müller ([email protected])

44


ASME B31.3, Ed. 1999

E 186 Radiografías de Referencia para Fundiciones de Acero de Paredes Gruesas [2 a 4 ½ pulg (51 a 114 mm)] E 272 Radiografías de Referencia para Fundiciones de Alta Resistencia con Base de Cobre y Níquel-Cobre. E 280 Radiografías de Referencia para Fundiciones de Acero de Paredes Gruesas [4-172 a 12 pulg (114 a 305 mm)]. E 310 Radiografías de Referencia para Fundiciones de Bronce al Estaño E 446 Radiografías de Referencia para Fundiciones de Acero hasta 2 pulgadas (51 mm) de espesor.


45


ASME B31.3, Ed. 1999

TABLA 302.3.4 FACTOR DE CALIDAD DE UNIÓN SOLDADA LONGITUDINAL, Ej


46


ASME B31.3, Ed. 1999

(b) Tensiones de Presión Exterior. Las tensiones debidas a la presión exterior deben ser consideradan seguran cuando el espesor de pared del componente de piping, y su medio de rigidización, satisface los requerimientos del párrafo 304. (c) Tensiones Longitudinales SL. La suma de las tensiones longitudinales en cualquier componente en un sistema de piping, debido a la presión, peso y otras cargas sostenidas SL no deben exceder Sh en (d) más abajo. El espesor de cañería utilizado para calcular SL debe corresponder al espesor nominal T menos la permisividad mecánica, de corrosión y erosión c, para el lugar en consideración. Las cargas debidas al peso deben basarse en el espesor nominal de todos los componentes del sistema, salvo justificación distinta en un análisis más riguroso. (d) Rango de Tensión de Desplazamiento Permisible SA. El rango de tensión de desplazamiento calculado SE en un sistema de piping (vea el párrafo 319.4.4) no debe exceder el rango de tensión de desplazamiento permisible SA (vea los párrafos 319.2.3 y 319.3.4) calculado mediante la ecuación (1 a):

SA =f (1.25SC + 0.25Sh)

(1 a)

Cuando Sh es superior a SL, la diferencia entre ellos puede ser sumada al término 0.25Sh en la Ecuación (1 a). En ese caso, el rango de tensión permisible se calcula mediante la Ecuación (1b):

SA = f [1.25(SC + Sh)-SL]

(1b)

En las Ecuaciones (1 a) y (1b): SC = tensión3 básica permisible a temperatura mínima del metal esperada durante el ciclo de desplazamiento bajo análisis Sh = tensión3 básica permisible a temperatura máxima del metal esperada durante el ciclo de desplazamiento bajo análisis. f = factor4 de reducción de rango de tensión de la Tabla 302.3.5, o calculado mediante la Ecuación (1c)5. Traductora: Ana María Buchholz Müller ([email protected])

47


ASME B31.3, Ed. 1999

TABLA 302.3.5 FACTORES DE REDUCCIÓN DE RANGO DE TENSIÓN, f Ciclos, N

Factor, f

7000 y menos

1.0

Sobre 7000 hasta 14000

0.9


0.8


0.7


0.6


0.5


0.4

Sobre 700000 hasta 2000000

0.3

f = 6.0 (N ) -0.2 <1.0

(1c)

En donde

N = número equivalente de ciclos de desplazamiento completo s durante la vida de servicio esperada del sistema de piping6 3

Para fundiciones, la tensión básica permisible debe ser multiplicada por el factor de calidad de

fundición aplicable EC. Para soldaduras longitudinales, la tensión básica permisible no necesita ser multiplicada por el factor de calidad de soldadura Ej. 4

Es aplicable a piping esencialmente sin corrosión. La corrosión puede reducir agudamente la vida

cíclica; por lo tanto, los materiales resistentes a la corrosión deberían ser considerados en donde se prevé un gran número de ciclos de tensiones mayores. 5

La ecuación (1c) no es aplicable más allá de aproximadamente 2 x 106 ciclos. La selección de los

factores f más allá de 2 x 106 ciclos es responsabilidad del proyectista. 6

Se advierte al proyectista que se puede reducir la vida de fatiga de los materiales operados a

temperaturas elevadas.

Cuando el rango de tensión calculado varía, ya sea por la expansión térmica u otras condiciones, SE se define como el mayor rango de tensión de Traductora: Ana María Buchholz Müller ([email protected])

48


ASME B31.3, Ed. 1999

desplazamiento computado. El valor de N en tales casos puede ser calculado mediante la Ecuación (1d): N = NE + Σ (ri5Ni) para i = 1,2,..., n

(1d)

en donde NE = número de ciclos del rango de tensión máxima de desplazamiento calculado, SE ri = Si/SE Si = cualquier rango de tensión de desplazamiento calculado inferior a SE. Ni = número de ciclos asociado con rango de tensión de desplazamiento Si.

302.3.6 Límites de Tensiones Calculadas debidas a Cargas Ocasionales (a) Operación. La suma de tensiones longitudinales debidas a presión, peso, y otras cargas sostenidas SL y de las tensiones producidas por cargas ocasionales, tales como viento o terremoto, pueden ser tanto como 1.33 veces la tensión básica permisible en el Apéndice A. Para fundiciones la tensión básica permisible debe ser multiplicada por el factor de calidad de fundición EC. Cuando el valor básico de tensión excede dos tercios del límite de elasticidad a la temperatura, el valor de tensión permisible debe ser reducido según lo especificado en el párrafo 302.3.2(e). Las fuerzas del viento y terremotos no requieren ser considerados como de actuación concurrente. (b) Prueba. Las tensiones debidas a condiciones de prueba no están sujetas a las limitaciones del párrafo 302.3. No es necesario considerar otras cargas ocasionales, tales como viento y terremoto, como de ocurrencia concurrente con las cargas de prueba.

302.4 Permisividades


49


ASME B31.3, Ed. 1999

En la determinación del espesor mínimo requerido del componente de piping, se deben incluir permisividades para la corrosión, erosión y profundidad de hilo, o profundidad de ranura. Vea las definiciones para c en el párrafo 304.1.1(b).

A00 302.4.1 Resistencia Mecánica. Cuando es necesario, se debe aumentar el espesor de la pared para evitar la sobretensión, daños, colapso, o pandeo, debido a cargas sobrepuestas de soportes, formación de hielo, relleno, transporte, manipulación y otras causas. Cuando el aumento del espesor incrementa excesivamente las tensiones locales, o el riesgo de fractura frágil, o no es posible en otra forma, se puede obtener la resistencia requerida a través de soportes adicionales, puntales u otros medios sin el aumento del espesor de pared. Se debe considerar especialmente la resistencia mecánica de conexiones de cañerías pequeñas a piping o equipos.

PARTE 2 PRESIÓN DE DISEÑO DE COMPONENTES DE PIPING 303 GENERAL Los componentes manufacturados en conformidad con los estándares mencionados en la tabla 326.1 deben ser considerados apropiados para su uso con ratings de presión-temperatura en conformidad con el párrafo 302.2.1. Las reglas del párrafo 304 están indicadas para la presión de diseño de componentes no cubiertos en la tabla 326.1, pero pueden ser utilizados para un diseño especial, o más riguroso, de tales componentes. Se debe chequear la calidad de la resistencia mecánica de los diseños bajo cargas aplicables enumeradas en el párrafo 301.

304 PRESIÓN DE DISEÑO DE COMPONENTES 304.1 Cañería Recta 304.1.1 General (a) El espesor requerido de las secciones rectas de cañerías debe ser determinado en conformidad con la Ecuación (2): Traductora: Ana María Buchholz Müller ([email protected])

50


ASME B31.3, Ed. 1999

tm = t + c

(2)

El espesor mínimo T para la cañería seleccionada, considerando la tolerancia en menos del manufacturador, no debe ser inferior a tm. (b) Se utiliza la siguiente nomenclatura en las ecuaciones para la presión de diseño de la cañería recta. tm = espesor mínimo requerido, incluyendo las permisividades mecánicas, de corrosión y de erosión. t = espesor para presión de diseño, según se calcula en conformidad con el párrafo 304.1.2 para presión interior o según se determina en conformidad con el párrafo 304.1.3 para presión exterior. c = la suma de las permisividades mecánicas (profundidad de hilo o ranura) más las permisividades de corrosión y erosión. Para componentes roscados se debe aplicar la profundidad nominal del hilo (dimensión h de ASME B1.20.1, o equivalente). Para superficies maquinadas o ranuras, en donde la tolerancia no se especifica, las tolerancias deben ser asumidas como 0.5 mm (0.02 pulg) además de la profundidad especificada del corte. T = espesor de pared de cañería (medida o mínima según especificación de compra). d = diámetro interior de cañería. Para el cálculo de la presión de diseño, el diámetro interior de la cañería corresponde al valor máximo permisible bajo la especificación de compra. P = presión manómetrica interior de diseño D = diámetro exterior de cañería según se menciona en las tablas de los estándares o especificaciones, o según medición. E = factor de calidad de Tabla A-1 A o A-1B S = valor de tensión para material, de la Tabla A-1. Y = coeficiente de Tabla 304.1.1, válido para 1 D/6, Y = d + 2c__ Traductora: Ana María Buchholz Müller ([email protected])

51


ASME B31.3, Ed. 1999

D + d + 2c A00 304.1.2 Cañería Recta bajo Presión Interior (a) Para t
TABLA 304.1.1 VALORES DE COEFICIENTE Y PARA t < D/6 Temperatura, ºC (ºF) <482 (900 Materiales & menor 0.4 Aceros Ferríticos 0.4 Aceros Austeníticos 0.4 Otros Metales Dúctiles 0.0 Hierro Fundido

510 (950) 0.5 0.4 0.4 ...

538 (1000) 0.7 0.4 0.4 ...

566 (1050) 0.7 0.4 0.4 ...

593 (1100) 0.7 0.5 0.4 ...

>621 (1150 & superior) 0.7 0.7 0.4 ...

(c) Para t >D/6 o para P/SE > 0.385, el cálculo del espesor para la presión de diseño para cañería recta requiere la consideración de factores tales como teoría de la falla, efectos de fatiga y tensión térmica. 304.1.3 Cañería Recta bajo Presión Exterior. Para determinar los requerimientos de espesor de pared y de rigidez para cañerías rectas bajo presión exterior, se debe seguir el procedimiento descrito en el Código BPV, Sección VIII, División 1, UG-28 hasta UG-30, utilizando como longitud de diseño L la longitud del eje de simetría entre cualquier par de secciones rigidizadas en conformidad con UG-29. Como excepción, para la cañería con Do/t < 10, el valor de S a utilizar en la


52


ASME B31.3, Ed. 1999

determinación de Pa2 debe ser el menor de los siguientes valores para material de cañería a temperatura de diseño. (a) 1.5 veces el valor de tensión de la Tabla A-1 de este Código; (b) 0.9 veces el límite de elasticidad tabulado en la Sección II, Parte D, Tabla Y-1 para los materiales mencionados. El símbolo Do en la Sección VIII es equivalente a D en este Código.)


53


ASME B31.3, Ed. 1999

304.2 Segmentos Curvos de Cañería y en Casquetes A00 304.2.1 Curvas de Cañerías. El espesor mínimo requerido

tm de una curva,

después del doblado, en su forma terminada, debe ser determinado en conformidad con la Ec (2) y la Ec. (3c):

PD t = -----------------2[(SE/I) + PY]

(3c)

en donde en el intradós (radio interior de curva) 4(R1ID) - 1 I = ------------------------4(R1ID) - 2

(3d)

y en el extradós (radio exterior de curva)

4(R1ID) + 1 I = ----------------------------4(R1ID) + 1

(3e)

y en la pared lateral en el radio del eje de simetría de la curva, I = 1.0. R1 = radio de curva de codo soldado o curva de cañería Las variaciones del espesor desde el intradós al extradós y a lo largo de la longitud de la curva debe ser gradual. Los requerimientos de espesor

son

aplicables en la mitad de la curva, γ/2, en el intradós, extradós y radio de eje de simetría de la curva. El espesor mínimo en las tangentes de los extremos no debe ser inferior a los requerimientos del párrafo 304.1 para cañería recta (vea la Fig. 304.2.1).

304.2.2 Codos. Los codos manufacturados no conformes al párrafo 303 deben ser calificados según se requiere en el párrafo 304.7.2, o designados en conformidad con el párrafo 304.2.1. Traductora: Ana María Buchholz Müller ([email protected])

54


ASME B31.3, Ed. 1999

304.2.3 Curvas en Casquetes. Un desalineamiento (offset) de 3 grados, o menos, (ángulo α en la Fig. 304.2.3) no requiere consideraciones de diseño como una curva en casquetes. Más abajo, en (a) y (b), se entregan métodos aceptables para la presión de diseño de curvas en casquetes múltiples y únicos. (a) Curvas en Casquetes Múltiples. La presión interior máxima permisible debe ser el menor de los valores calculados con las Ecs. (4 a) y (4b). estas ecuaciones no son aplicables cuando θ excede 22.5 grados.

SE(T-c) T-c Pm = ----------------- -------------------------------------------r2 (T-c) + 0.643 tan θ r2 (T -c)

(4 a)

SE(T-c) R1 – r2 Pm = ----------------- -------------------r2 R1 – 0.5r2

(4 a)

(b) Curvas de Casquete Único. (1) La presión interior máxima permisible para una curva de casquete único con un ángulo θ no superior a 22.5 grados debe ser calculada mediante la Ec. (4 a). (2) La presión interior máxima permisible para una curva de casquete único con un ángulo θ superior a 22.5 grados debe ser calculada mediante la Ec. (4c):

(c) El espesor de la pared de la cañería en casquete T utilizado en las Ecs. (4 a), (4b) y (4c) debe extenderse una distancia no inferior a M desde la bifurcación interior de las soldaduras mitreadas en donde M = el mayor de 2.5(r2T)0.5 o tan θ (R1 – r2)


55


ASME B31.3, Ed. 1999

La longitud del ahusado en el extremo de la cañería mitreada puede ser incluida en la distancia M. (d) Se utiliza la siguiente nomenclatura en las Ecs. (4 a), (4b) y (4c) para la presión de diseño de las curvas en casquetes: c = igual a lo definido en el párrafo 304.1.1 E = igual a lo definido en el párrafo 304.1.1 Pm = presión interior máxima permisible para curvas en casquetes r2 = radio efectivo de curva en casquetes, definido como la distancia más corta desde el eje de simetría a la intersección de los planos de juntas mitreadas adyacentes S = igual a lo definido en el párrafo 304.1.1 T = espesor de pared de cañería en casquetes (medido o mínimo según especificación de compra) θ = ángulo de corte en casquetes α = ángulo de cambio de dirección en junta mitreada = 2θ Para cumplir con este Código, el valor de R1 no debe ser inferior al entregado por al Ec. (5): A D Ri = ----------- + ------Tan θ 2

(5)

En donde A tiene los siguientes valores empíricos: (1) para unidades métricas SI


56


ASME B31.3, Ed. 1999

(2) para unidades acostumbradas U.S.:

304.2.4 Segmentos Curvos y

en casquetes de Cañerías bajo Presión

Exterior. El espesor de pared de segmentos curvos y en casquetes de cañerías sujetas a presión exterior puede determinarse según lo especificado para cañerías rectas en el párrafo 304.1.3.


57


ASME B31.3, Ed. 1999

304.3 Conexiones de Arranques 304.3.1 General (a) A excepción de lo provisto en (b) más abajo, los requerimientos en los párrafos 304.3.2 hasta 304.3.4 son aplicables a conexiones de arranques realizados en conformidad con los siguientes métodos: (1) fittings (Ts, salidas extruidas, fittings en salidas de arranques según MSS SP-97, laterales, cruces): (2) fittings forjados o fundidos en conexiones de arranques no mencionados (vea párrafo 300.2) y acoplamientos no superiores a DN 80 (NPS 3), unidos a la cañería principal mediante soldadura; (3) soldadura de la cañería de arranque directamente a la cañería principal, con, o sin, adición de refuerzo, según se describe en el párrafo 328.5.4. (b) Las

reglas

en

los

párrafos

304.3.2

hasta

304.3.4

corresponden

a

requerimientos mínimos, válidas solamente para conexiones de arranques en las cuales (utilizando la nomenclatura de la Fig. 304.3.3): (1) la razón del diámetro-espesor de la cañería principal (Dh/Th) es inferior a 100 y la razón de diámetro del arranque-cañería principal (Db/Dh) no es superior a 1.0; (2) para una cañería principal con (Dh/Th) > 100, el diámetro del arranque Db es inferior a la mitad del diámetro Dh de la cañería principal. (3) el ángulo β es de al menos 45 grados; (4) el eje del arranque intersecta el eje de la cañería principal. (c) Cuando no se satisfacen las provisiones en (a) y (b) más arriba, se debe calificar la presión de diseño según se requiere en el párrafo 304.7.2. (d) Otras consideraciones de diseño relativas a las conexiones de arranques se establecen en el párrafo 304.3.5.

304.3.2 Resistencia de las Conexiones de Arranques. La abertura que debe ser realizada en la cañería para instalar una conexión de arranque la debilita y, a menos que el espesor de la cañería sea suficientemente Traductora: Ana María Buchholz Müller ([email protected])

58


ASME B31.3, Ed. 1999

superior al requerido para sostener al presión, es necesario proporcionar una adición de refuerzo. La cantidad de refuerzo requerido para sostener la presión debe ser determinada en conformidad con el párrafo 304.3.3 o 304.3.4. Existen, sin embargo, ciertas conexiones de arranques que tienen una adecuada resistencia a la presión, o refuerzo, en su construcción. Se puede suponer sin un cálculo, que un arranque tiene una resistencia adecuada para sostener la presión interior y exterior aplicada si: (a) el arranque utiliza un fitting mencionado en conformidad con el párrafo 303; (b) el arranque se realiza mediante la soldadura de un acoplamiento roscado, o SW, o medio acoplamiento directamente en la cañería principal en conformidad con el párrafo 328.5.4, siempre que el tamaño del arranque no exceda DN 50 (NPS 2) ni un cuarto del tamaño nominal de la cañería principal. El espesor mínimo de pared del acoplamiento en cualquier lugar de la zona de refuerzo (si existen roscas en la zona, el espesor de pared es medido desde la raíz de la rosca al diámetro exterior mínimo) no debe ser inferior al de una cañería de arranque sin rosca. En ningún caso debe el acoplamiento, o medio acoplamiento, tener un rating inferior a la Clase 2000 según ASME B16.11. (c) el arranque utiliza un fitting de conexión no mencionado (vea el párrafo 300.2) siempre que el fitting sea fabricado con los materiales en la lista de la Tabla A1 y siempre que el arranque califique según lo requerido en el párrafo 304.7.2.

304.3.3 Refuerzo de Arranques Soldados. La adición de refuerzo debe satisfacer los criterios de los párrafos 304.3.3(b) y (c) cuando no es inherente a los componentes del arranque. En el Apéndice H se muestran ejemplos de problemas que ilustran los cálculos para refuerzos de arranques. (99) (a) Nomenclatura. La nomenclatura que aparece a continuación se utiliza en la presión de diseño de los arranques. Se ilustra en la Fig. 304.3.3, la cual no entrega detalles para la construcción, o la soldadura. Algunos de los términos definidos en el Apéndice J están sujetos a definiciones y variaciones adicionales, según se indica a continuación: Traductora: Ana María Buchholz Müller ([email protected])

59


ASME B31.3, Ed. 1999

b = subíndice referente al arranque d1 = longitud efectiva removida de la cañería en el arranque. Para intersecciones de arranques en donde la abertura del arranque es una proyección del diámetro interior de la cañería del arranque (es decir, arranque fabricado cañería a cañería), d1 = [Db – 2 (Tb – c)] /sin β d2 = “medio ancho” de la zona de refuerzo = d1 o (Tb – c) + (Th – c) + d1/2, cualquiera sea mayor, pero en ningún caso más que Dh h = subíndice referido a cañería principal o cabezal L4 = altura de zona de refuerzo fuera de cañería principal = 2.5 (Th – c) o 2.5 (Tb – c) + Tr, cualquiera sea menor. Tb = espesor de arranque (medido o mínimo según especificación de compra) excepto para fittings de arranques (vea el párrafo 300.2). Para tales conexiones el valor de Tb utilizado en el cálculo de L4, d2 y A3, es el espesor del barril de refuerzo (mínimo según especificación de compra) siempre que el espesor del barril sea uniforme (vea la Fig. K328.5.4) y se extienda al menos hasta el límite L4 (vea la Fig. 304.3.3). Tr = espesor mínimo del anillo, o poncho de refuerzo, realizado en la cañería (Utilice el espesor nominal si se realiza con una plancha) = 0, si no existe anillo, o poncho de refuerzo t

=

espesor para presión de diseño, de acuerdo con la ecuación apropiada de espesor de pared, o el procedimiento en el párrafo 304.1. Para una cañería soldada, cuando el arranque no intersecta la soldadura longitudinal de la cañería principal, se puede utilizar el esfuerzo básico permisible S para la cañería en la determinación de th para el propósito del cálculo del refuerzo solamente. Cuando el arranque no intersecta la soldadura longitudinal de la cañería principal, se debe utilizar en el cálculo el producto SE (del valor de esfuerzo S y el factor de calidad de la unión soldada Ej de la Tabla A-1B). Se debe utilizar el producto SE del arranque en el cálculo tb.


60


ASME B31.3, Ed. 1999

β = ángulo más pequeño entre ejes de arranque y cañería principal (b) Area de Refuerzo Requerida. El área de refuerzo A1 requerida para un arranque bajo presión interior es A1 = thd1 (2 – sin β)

(6)

Para un arranque bajo presión exterior, el área A1 es la mitad del área calculada por la Ec. (6), utilizando como th el espesor requerido para la presión exterior. (c) Area disponible. El área disponible para el refuerzo se define como

A2 + A3 + A4 > A1

(6 a)

Todas estas áreas están dentro de la zona de refuerzo y se definen adicionalmente más adelante: (1) Area A2 es el área resultante del espesor en exceso en la pared de la cañería principal:

A2 = (2d2 – d1) (Th – th – c) A00

(7)

(2) Area A3 es el área resultante del espesor en exceso en la pared del arranque: A3 = 2L4 (Tb – tb – c) / sin β

(8)

Si el esfuerzo permisible para la pared del arranque es inferior para la cañería principal, su área calculada debe ser reducida en la razón de valores de esfuerzo permisible del arranque y la cañería principal en la determinación de sus contribuciones al área A3. (3) Area A4 es el área de otro metal proporcionado por las soldaduras y el refuerzo apropiadamente instalado. [Vea el párrafo 304.3.3(f)]. Las áreas soldadas deben basarse en las dimensiones mínimas especificadas en el párrafo 328.5.4, a Traductora: Ana María Buchholz Müller ([email protected])

61


ASME B31.3, Ed. 1999

excepción que se pueden utilizar dimensiones mayores si el soldador recibe instrucciones específicas de realizar las soldaduras con esas dimensiones. (d) Zona de Refuerzo. La zona de refuerzo corresponde a un paralelogramo cuya longitud se extiende una distancia de d2 en cada lado del eje de simetría del arranque y cuyo ancho comienza en la superficie interior de la cañería principal (en su condición corroída) y se extiende más allá de la superficie exterior de la cañería principal en una distancia perpendicular L4. (e )Arranques Múltiples. Cuando dos o más arranques están tan cercanamente espaciados que sus zonas de refuerzo se sobreponen, la distancia entre los centros de las aberturas debe ser al menos 1 ½ veces su diámetro promedio, y el área de refuerzo entre cualquier par de aberturas no debe ser inferior al 50% del total que ambos requieren. Cada abertura debe tener el refuerzo adecuado en conformidad con los párrafos 304.3.3(b) y (c). Ninguna parte de la sección transversal del metal puede aplicarse a más de una aberturan ni ser evaluada más de una vez en un área combinada. (Consulte el Estándar PFI ES-7 respecto de recomendaciones detalladas acerca del espaciamiento de boquillas soldadas). (e) Refuerzo Adicional (1) El refuerzo agregado en la forma de un anillo, o un poncho de refuerzo, como parte del área A4, debe ser de ancho razonablemente constante. (2) El material utilizado para refuerzo puede diferir del de la cañería principal, siempre que sea compatible con las cañerías del arranque y la principal con respecto a la soldabilidad, requerimientos de tratamiento térmico, corrosión galvánica, expansión térmica, etc. (3) Si el esfuerzo permisible para el material de refuerzo es inferior al de la cañería principal, su área calculada debe ser reducida en la razón de valores de esfuerzo permisible en la determinación de su contribución al área A4. (4) No se debe considerar el mérito de un material con un valor de esfuerzo permisible superior que el de la cañería principal.


62


ASME B31.3, Ed. 1999

FIG. 304.3.3 NOMENCLATURA DE CONEXIÓN DE ARRANQUE

304.3.4 Refuerzo de Cabezales de Salidas Extruídas. (a) Los principios de refuerzo establecidos en el párrafo 304.3.3 son esencialmente aplicables a los cabezales de salidas extruídas. Un cabezal de salida extruída es un tramo de cañería en el cual se han moldeado una o más salidas para conexión de arranques mediante extrusión, utilizando un dado o Traductora: Ana María Buchholz Müller ([email protected])

63


ASME B31.3, Ed. 1999

dados, para controlar el radio de la extrusión. La salida extruída se proyecta sobre la superficie del cabezal en una distancia hx al menos igual al radio exterior de la salida rx (es decir, hx > rx). (b) Las reglas en el párrafo 304.3.4 corresponden a requerimientos mínimos, válidos solamente dentro de los límites de la geometría mostrada en la Fig. 304.3.4, y solamente en donde el eje de la salida intersecta y es perpendicular al eje del cabezal. Cuando no se satisfacen los requerimientos, o en donde se ha agregado material no integral tal como un anillo, pad, o poncho de refuerzo a la salida, se debe calificar la presión de diseño según lo requerido por el párrafo 304.7.2. (c) Nomenclatura. La nomenclatura utilizada en este texto se ilustra en la Fig. 304.3.4. Observe el uso del subíndice x que significa extruído. Consulte el párrafo 304.3.3(a) para la nomenclatura no mencionada aquí. dx = el diámetro para la presión de diseño de la salida extruída, medida en el nivel de la superficie exterior del cabezal. Se toma esta dimensión después de la remoción de todas las permisividades mecánicas y de corrosión, y todas las tolerancias de espesor. hx = altura de la salida extruída. Esta debe ser igual, o mayor a rx [a excepción de lo mostrado en el dibujo (b) en la Fig. 304.3.4]. LS = altura de zona de refuerzo = 0.7 √DbTx Tx = espesor de terminación corroído de salida extruída, medido en una altura igual a rx sobre la superficie exterior del cabezal. d2 = medio ancho de zona de refuerza (igual a dx) rx = radio de curvatura de la porción del contorno exterior de la salida, medida en el plano que contiene los ejes del cabezal y del arranque (d) Limitaciones de Radio rx. El radio del contorno exterior rx está sujeto a las siguientes limitaciones. (1) rx mínimo: el menor de 0.05 Db o 38 mm (1.50 pulg); (2) rx máximo no debe exceder: (a) para Db< DN 200 (NPS 8), 32 mm (1.25 pulg); Traductora: Ana María Buchholz Müller ([email protected])

64


ASME B31.3, Ed. 1999

(b) para Db > DN 200, o.1 Db + 13 mm (0.50 pulg); (3) para un contorno exterior con radios múltiples, los requerimientos de (1) y (2) más arriba son aplicables, considerando el radio de mejor ajuste sobre un arco de 45 grados como radio máximo, (4) no

se

debe

utilizar

maquinado

en

orden

a

satisfacer

estos

requerimientos (e) Area de Refuerzo Requerida. El área de refuerzo requerida se define por

AI = Kthdx

(9)

En donde K es determinado en la siguiente forma: (1) Para Db/Dh > 0.60, K = 1.00 (2) Para 0.60 > Db/dh> 0.15, K = 0.6 + 2/3 (Db/Dh) (3) Para Db/Dh < 0.15, K = 0.70 (f)

Area Disponible. El área disponible para refuerzo se define como

A2 + A3 + A4 > Al

(9 a)

Todas estas áreas están dentro de la zona de refuerzo y se definen adicionalmente más adelante (1) El Area A2 es el área resultante del exceso de espesor en la pared del cabezal:

A2 = (2d2 – dx) (Th – th – c)

(10)

(2) El Area A3 es el área resultante del exceso de espesor en la cañería del arranque:

A3 = 2L5 (Tb – tb – c)


(11)

65


ASME B31.3, Ed. 1999

FIG.304.3.4 NOMENCLATURA DE CABEZAL DE SALIDA EXTRUIDA Esta Figura ilustra la nomenclatura del Párrafo 304.3.4. No indica detalles completos ni un método de construcción preferido.


66



ASME B31.3, Ed. 1999

67


ASME B31.3, Ed. 1999

FIG.304.3.4 NOMENCLATURA DE CABEZAL DE SALIDA EXTRUIDA (continuada) Esta Figura ilustra la nomenclatura del Párrafo 304.3.4. No indica detalles completos ni un método de construcción preferido.

(3) El Area A4 es el área resultante del exceso de espesor en el borde de la salida extruída:

A4 = 3rx (Tx – Tb – c)


(12)

68


ASME B31.3, Ed. 1999

(g) Refuerzo de Aberturas Múltiples. Se deben seguir las reglas para del párrafo 304.3.3(e), a excepción que el área requerida y el área de refuerzo deben ser las entregadas en el párrafo 304.3.4. (h) Identificación. El manufacturador debe establecer la presión de diseño y la temperatura para cada cabezal de salida extruída y debe marcar el cabezal con esta información, junto con el símbolo “B31.3” (indicando la Sección del Código aplicable) y el nombre o marca registrada del manufacturador.

304.3.5 Consideraciones Adicionales de Diseño. Los requerimientos de los párrafos 304.3.1 hasta 304.3.4 tienen la intención de asegurar un desempeño satisfactorios de un arranque sujeto solamente a la presión. El proyectista también debe considerar lo siguiente. (a) Además de las cargas de presión, se aplican fuerzas externas y movimientos a un arranque mediante la expansión y contracción térmica, cargas vivas y muertas, y movimiento de terminales y soportes de piping. Se debe considerar especialmente en el diseño que un arranque soporte estas fuerzas y movimientos. (b) Se deben evitar los arranques realizados mediante la soldadura del arranque directamente en la cañería principal, bajo las siguientes circunstancias: (1) Cuando el tamaño del arranque es cercano al tamaño de la cañería principal, particularmente si la cañería está moldeada por expansión en frío en más de 1.5%, o si se utiliza cañería expandida de un material sujeto a endurecimiento de trabajo como cañería principal; (2) Cuando se pueden imponer esfuerzos reiterados en la conexión mediante vibración, presión pulsante, ciclos de temperatura, etc.

En estos casos, se recomienda un diseño conservador y que se tome en consideración el uso de fittings T, o refuerzos del tipo circunvalación completa.


69


ASME B31.3, Ed. 1999

(c) Se debe proporcionar una flexibilidad adecuada en una línea pequeña que salga desde una cañería principal grande, para acomodar la expansión térmica y otros movimientos de la línea más grande (vea el párrafo 319.6). (d) Cuando se utilizan nervaduras, escuadras de refuerzo, o abrazaderas, para rigidizar el arranque, sus áreas no pueden ser contabilizadas como contribución al área de refuerzo determinada en el párrafo 304.3.3(c ), o 304.3.4 (f). Sin embargo, se pueden utilizar nervaduras, o escuadras de refuerzo, para el fortalecimiento a presión de un arranque en lugar del refuerzo descrito en los párrafos 304.3.3 y 304.3.4, si el diseño está calificado como lo requiere el párrafo 304.7.2. (e) Para los arranques que no satisfacen los requerimientos del párrafo 304.3.1(b), se debe considerar el refuerzo integral, el refuerzo de circunvalación completa, u otros medios de refuerzo.

304.3.6 Conexiones de Arranques bajo Presión Exterior. Se puede determinar la presión de diseño para una conexión de arranque sujeta a presión externa en conformidad con el párrafo 304.3.1, utilizando el requerimiento de área de refuerzo establecido en el párrafo 304.3.3(b).

304.4 Cierres de Trazado (Closures) 304.4.1 General (a) Los cierres de trazado que no satisfagan los requerimientos del párrafo 303, o 304.4.1(b), deben ser calificados según lo requerido por el párrafo 304.7.2. (b) Para las condiciones de materiales, o de diseño, descritas en este texto, los cierres de trazado pueden ser diseñados en conformidad con las reglas en el Código BVP, sección VIII, División 1, calculado con la Ecuación (13):

tm = t + c

(13)

en donde


70


ASME B31.3, Ed. 1999

tm = espesor mínimo requerido, incluyendo la permisividad mecánica, de corrosión y erosión t = espesor de presión de diseño, calculado para el tipo de cierre y dirección de carga, mostrado en la Tabla 304.4.1, excepto que los símbolos utilizados para calcular t deben ser: E = igual a lo definido en el párrafo 304.1.1 P = presión manométrica de diseño S = igual a lo definido en el párrafo 304.1.1 c = suma de las permisividades definidas en el párrafo 304.1.1

304.4.2 Aberturas en Cierres de Trazado (a) Las reglas en los párrafos 304.4.2(b) hasta (g) son aplicables a las aberturas no superiores a la mitad del diámetro interior del cierre según lo definido en la Sección Vlll, División 1, UG-36. Un cierre con una abertura mayor debe ser diseñado como un reductor en conformidad con el párrafo 304.6 o, si el cierre es plano, como un flange en conformidad con el párrafo 304.5

TABLA 304.4.1 REFERENCIAS1 DEL CÓDIGO BVP PARA CIERRES DE TRAZADOS Tipo de Cierre

Cóncavo a la Presión

Convexo a la Presión

Elipsoidal Torisférico Hemisférico Cónico (sin transición a articulación) Toricónico

UG-32 8d) UG-32(e) UG-32(f) UG-32(g) UG-32(h)

UG-33(d) UG-33(e) UG-33(c ) UG-33(f) UG-33f)

Plano (presión en ambos lados)

UG-34

NOTA: (1) Los números de párrafos son del Código BVP, Sección Vlll, División 1.

(b) Un cierre se debilita con una abertura y, a menos que el espesor del cierre sea suficientemente en exceso del requerido para sostener la presión, es necesario proporcionar refuerzo adicional. La necesidad de y la cantidad de refuerzo requerido deben ser determinados en conformidad con los sub-párrafos más adelante, excepto que se considere que el cierre posee el refuerzo necesario si Traductora: Ana María Buchholz Müller ([email protected])

71


ASME B31.3, Ed. 1999

la conexión de la salida satisface los requerimientos en el párrafo 304.3.2(b) o (c ). (c) El refuerzo para una abertura en un cierre debe ser distribuido en forma tal que el área de refuerzo en cada lado de una abertura (considerando cualquier plano a través del centro de la abertura normal a la superficie del cierre) igualará al menos una mitad del área requerida en ese plano. (d) El área transversal total requerida para refuerzo en cualquier plano dado, que pasa a través del centro de la abertura, no debe ser inferior a la definida en UG-37(b), UG-38 y UG-39. (e) Se debe calcular el área de refuerzo y la zona de refuerzo en conformidad con el párrafo 304.3.3 o 304.3.4, considerando el subíndice h y otras referencias a la cañería principal o cabezal según se apliquen al cierre. Cuando el cierre es curvo, los bordes de la zona de refuerzo deben seguir el contorno del cierre, y las dimensiones de la zona de refuerzo deben ser medidas paralelas y perpendiculares a la superficie del cierre. (f) Si se deben localizar dos o más aberturas en un cierre, son aplicables las reglas en los párrafos 304.3.3 y 304.3.4 para el refuerzo de aberturas múltiples. (g) Las consideraciones de diseño adicionales para arranques, discutidas en el párrafo 304.3.5, se aplican en igual forma a las aberturas en cierres.

304.5 Presión de Diseño de Flanges y Paletas (Blanks) 304.4.5 Flanges – General (a) Los flanges que no cumplen con los párrafos 303 o 304.5.1(b) o (c) deben ser calificados según lo requerido en el párrafo 304.7.2. (b) Un flange puede ser diseñado en conformidad con el Código BVP, Sección Vlll; División 1, Apéndice 2,

utilizando los esfuerzos permisibles y límites de

temperatura de Código B31.3. La nomenclatura debe ser según lo definido en el Apéndice 2, a excepción de lo siguiente: P = presión manométrica de diseño Sa = esfuerzo de diseño de perno a temperatura atmosférica Sf = producto SE (del valor S y el factor de calidad apropiado E de la Tabla Traductora: Ana María Buchholz Müller ([email protected])

72


ASME B31.3, Ed. 1999

A-1 A o A-1B) para flange o material de cañería. Vea el párrafo 302.3.2 (e). (c) Las reglas en (b) más arriba no son aplicables a una unión enflanchada con una empaquetadura que se extiende fuera de los pernos (usualmente al diámetro exterior del flange). Para flanges que hacen un contacto sólido fuera de los pernos, Sección Vlll, División 1, se debería utilizar el Apéndice Y (d) Vea la Sección Vlll, División 1, Apéndice S, respecto a consideraciones aplicables a conjuntos de uniones apernadas.

304.5.2 Flanges Ciegos (a) Los flanges ciegos que no cumplen con los párrafos 303 o 304.5.2(b) deben ser calificados según lo requerido por el párrafo 304.7.2. (b) Un flange ciego puede ser diseñado en conformidad con la Ecuación (14). El espesor mínimo, considerando la tolerancia en menos del manufacturador, no debe ser inferior a tm: tm = t + c

(14)

Para calcular t, se pueden utilizar las reglas de la Sección Vlll, División 1, UG-34 con los siguientes cambios en la nomenclatura. f = espesor de presión de diseño, según lo calculado para los estilos dados de flange ciego, utilizando las ecuaciones apropiadas para planchas de cubiertas planas apernadas en UG-34. c = suma de permisividades definidas en el párrafo 304.1.1 P = presión manométrica interior o exterior de diseño Sf = producto SE (del valor de esfuerzo S y el factor de calidad E apropiado de la Tabla A-1 A o A-1B) para material de flange. Vea el párrafo 302.3.2(e).


73


ASME B31.3, Ed. 1999

304.5.3 Paletas (Blanks). El espesor mínimo requerido de una paleta permanente (configuraciones representativas mostradas en la Fig. 304.5.3) debe ser calculado en conformidad con la Ecuación (15).

TM = DG

√3P

+C

16SE en donde dg = diámetro interior de empaquetadura para flanges de cara plana o saliente, o el diámetro del pitch de la empaquetadura para unión anular y flanges de empaquetadura retenida E = igual a lo definido en el párrafo 304.1.1 P = presión manométrica de diseño S = igual a lo definido en el párrafo 304.11. c = suma de permisividades definidas en el párrafo 304.1.1

FIG. 304.5.3 PALETAS


74


ASME B31.3, Ed. 1999

304.6 Reductores 304.6.1 Reductores Concéntricos (a) Los reductores concéntricos que no cumplen con el párrafo 303 o 304.6.1(b) deben ser calificados según lo requerido en el párrafo 304.7.2. (b) Los reductores concéntricos realizados en una sección de curva invertida o cónica, o una combinación de tales secciones, pueden ser diseñados en conformidad con las reglas de los cierres cónicos y toricónicos establecidos en el párrafo 304.4.1.

304.6.2 Reductores Excéntricos. Los reductores excéntricos que no cumplen con el párrafo 303 deben ser calificados según lo requerido en el párrafo 304.7.2.

304.7 Presión de Diseño de otros Componentes 304.7.1 Componentes mencionados. Otros componentes sometidos a presión manufacturados en conformidad con los estándares en la Tabla 326.1 pueden ser utilizados en conformidad con el párrafo 303.

304.7.2 Componentes y Elementos no Mencionados. El diseño de presión de componentes no mencionados y de otros elementos de piping, para los cuales no son aplicables las reglas en el párrafo 304, debe basarse en cálculos consistentes con los criterios de diseño de este Código. Estos cálculos deben ser verificados por uno o más de los medios establecidos en los párrafos 304.7.2 (a), (b), (c) y (d), considerando los efectos dinámicos, térmicos y cíclicos aplicables en los párrafos 301.4 hasta 301.10, así como el choque térmico. Los cálculos y la documentación que muestran el cumplimiento con los párrafos 304.7.2(a), (b), (c) o (d) y (e) deben estar disponibles para la aprobación del propietario. (a) extensa y exitosa experiencia en servicio bajo condiciones comparables con componentes proporcionados en forma similar del mismo material o similar; (b) análisis de esfuerzo experimental, tal como el descrito en el Código BVP, Sección Vlll, División 2, Apéndice 6; Traductora: Ana María Buchholz Müller ([email protected])

75


ASME B31.3, Ed. 1999

(c) prueba de comprobación en conformidad con ASME B16.9; MSS SP-97, o Sección Vlll, División 1, UG-101; (d) análisis de esfuerzo detallado (es decir, método de elementos finitos) con resultados evaluados según lo descrito en la Sección Vlll, División 2, Apéndice 4, Artículo 4-1. El esfuerzo básico permisible de la Tabla A-1 debe ser utilizado en lugar de Sm en la División 2. A temperaturas de diseño en el rango de deformación bajo carga, pueden ser necesarias consideraciones adicionales más allá del alcance de la División 2. (e) Para cualquiera de los mencionados más arriba, el proyectista puede interpolar entre tamaños, espesores de pared y clases de presión y puede determinar analogías entre los materiales relacionados.

304.7.3 Componentes Metálicos con Partes a Presión No Metálicas. Los componentes no cubiertos por los estándares mencionados en la Tabla 326.1, en los cuales las partes metálicas y no metálicas contienen la presión, deben ser evaluados mediante requerimientos aplicables del párrafo 304.7.2 así como aquellos del párrafo 304.7.2.

304.7.4 Juntas de Expansión. (a) Juntas de Expansión con Fuelles Metálicos. El diseño de las juntas de expansión tipo fuelle debe ser conforme al Apéndice X. Vea también el Apéndice F, párrafo F304.7.4 para consideraciones adicionales de diseño. (b) Juntas de Expansión Tipo Deslizamiento (Slip Type). (1) Los elementos sometidos a presión deben ser conforme al párrafo 318 y demás requerimientos aplicables de este Código. (2) Las cargas de piping externas no deben imponer un doblado excesivo en la junta. (3) El área de empuje de presión efectiva debe ser calculada utilizando el diámetro exterior de la cañería. (c) Otros Tipos de Juntas en Expansión. El diseño de otros tipos de juntas de expansión debe ser calificado según lo requerido en el párrafo 304.7.2. Traductora: Ana María Buchholz Müller ([email protected])

76


ASME B31.3, Ed. 1999

PARTE 3 REQUERIMEINTO DE SERVICIO CON FLUIDO PARA COMPONENTES DE PIPING 305 CAÑERÍA La cañería incluye componentes designados como “tubo” o “tubing” en las especificaciones de materiales, cuando se destinan a servicios con presión.

305.1 General La cañerías mencionadas pueden ser utilizadas en Servicio para Fluido Normal. A excepción de lo establecido en los párrafos 305.2.1 y 305.2.2. Se puede utilizar cañería no mencionada solamente según lo provisto en el párrafo 302.2.3.

305.2 Requerimientos Específicos 305.2.1 Cañería para Servicio con Fluido Categoría D. Se puede utilizar la siguiente cañería de acero al carbono solamente para Servicio con Fluido Categoría D: API 5L, Soldada a Tope en Horno ASTM A 53, Tipo F ASTM A 134 fabricada con una plancha distinta a ASTM A 285

305.2.2 Cañería que requiere Protección. Cuando se utiliza para un servicio distinto al Servicio con Fluido Categoría D, la siguiente cañería de acero al carbono debe ser protegida: ASTM A 134 fabricada de plancha ASTM A 285 ASTM A 139

305.2.3 Cañería para Condiciones Cíclicas Severas. Solamente la siguiente cañería7 puede ser utilizada bajo condiciones cíclicas severas:


77

PETROX S.A. REFINERÍA DE PETRÓLEO División Ingeniería de Proyectos 7

ASME B31.3, Ed. 1999

factores de unión o fundiciones Ec o Ej especificados para cañería soldada o fundida que no se

corresponden con los factores E en la tabla A-1 A o A-1B, están establecidas en conformidad con los párrafos 302.3.3 y 302.3.4. ________________________________________________________

(a) Cañería de Acero al Carbono. API 5L, Grado A o B, sin costura API, 5L, Grado A o B, SAW, Costura recta, Ej > 0.95 API 5L, Grado X42, sin costura API 5L, Grado X52, sin costura API 5L, Grado X56, sin costura API 5L, Grado X60, sin costura ASTM A 53, sin costura ASTM A 106 ASTM A 333, sin costura ASTM A 369 ASTM A 381, Ej > 0.90 ASTM A 524 ASTM A 671, EJ > 0.90 ASTM, 672, EJ > 0.90 ASTM A 691, EJ > 0.90 (b) Cañería de Acero de Aleación Baja e Intermedia. ASTM A 333, sin costura ASTM A 335 ASTM A 369 ASTM A 426, Ec > 0.90 ASTM A 671, Ej > 0.90 ASTM A 672, Ej > 0.90 ASTM A 691, EJ > 0.90 (c) Cañería de Aleación de Acero Inoxidable. ASTM A 268, sin costura ASTM A 312, sin costura ASTM A 358, Ej > 0.90 ASTM A 376 ASTM A 451, Ec > 0.90 Traductora: Ana María Buchholz Müller ([email protected])

78


ASME B31.3, Ed. 1999

(d) Cañería de Cobre y Aleación de Cobre. ASTM B 42 ASTM B 466 (e) Cañería de Níquel y de Aleación de Níquel ASTM B 161 ASTM B 165 ASTM B 167 ASTM B 407 (f) Cañería de Aleación de Aluminio ASTM B 210, Tempers 0 y H112 ASTM B 241, Tempers 0 y H112

306 FITTINGS, CURVAS, CURVAS EN CASQUETES, BRIDAS DE REBORDE EXPANDIDAS (LAPS) Y CONEXIONES DE ARRANQUES Se pueden utilizar conexiones de arranques, fittings, curvas, curvas en casquetes y bridas de reborde expandidas en conformidad con los párrafos 306.1 hasta 306.5. La cañería y demás materiales utilizados en tales componentes deben ser apropiados para el proceso de manufactura, o de fabricación, y el fluido de servicio.

306.1 Fittings de Cañería. 306.1.1 Fittings Mencionados. Los fittings mencionados pueden ser utilizados en un Servicio de Fluido Normal en conformidad con el párrafo 303.

306.1.2 Fittings No Mencionados. Se pueden utilizar fittings no mencionados solamente en conformidad con el párrafo 302.2.3.

306.1.3 Fittings Específicos. (a) Los fittings de salidas de arranques soldados de marca registrada que han sido sometidos a prueba de comprobación de diseño según lo indicado en ASME B16.9, MSS SP-97 o el Código BPV, Sección Vlll, División 1, UG-102 pueden ser utilizados dentro de sus ratings establecidos. Traductora: Ana María Buchholz Müller ([email protected])

79


ASME B31.3, Ed. 1999

(b) El espesor de la brida de reborde de un fitting soldado a tope con extremo corto de cañería (stub-end) de unión de reborde “Tipo C” de marca registrada debe conformar los requerimientos del párrafo 306.4.2 para bridas de reborde expandidas.

306.1.4 Fittings para Condiciones Cíclicas Severas. (a) Se deben utilizar solamente los siguientes fittings bajo condiciones cíclicas severas: (1) forjados (2) fraguados, con factor Ej > 0.908; o (3) fundidos, con factor Ec > 0.908. 8

Vea los párrafos 302.3.3 y 302.3.4

(b) Los fittings conforme a MSS SP-43, MSS SP-119 y los fittings soldados con extremo (stub-end) lap-joint “Tipo C” de marca registrada no deben ser utilizados bajo condiciones cíclicas severas.

306.2 Curvas de Cañerías 306.2.1 General. Una curva de cañería realizada en conformidad con los párrafos 332.2.1 y 332.2.2 y verificada en su presión de diseño en conformidad con el párrafos 304.2.1, es apropiada para el mismo servicio que la cañería de la cual es fabricada.

306.2.2 Curvas Corrugadas y Otras. Las curvas de otros diseños (tales como acanaladas o corrugadas) deben ser calificadas para la presión de diseño según lo requerido por el párrafo 304.7.2.

306.2.3 Curvas para Condiciones Cíclicas Severas. No se debe utilizar una curva de cañería diseñada como acanalada o corrugada bajo condiciones cíclicas severas.


80


ASME B31.3, Ed. 1999

306.3 Curvas En casquetes. 306.3.1 General. A excepción de lo establecido en el párrafo 306.3.2, una curva en casquetes realizada en conformidad con el párrafo 304.2.3 y soldada en conformidad con el párrafo 311.1 es apropiada para ser utilizada en el Servicio con Fluido Normal.

306.3.2 Curvas En casquetes para Servicio con Fluido Categoría D. Una curva en casquetes que produce un cambio de dirección en una unión simple (ángulo α en la Fig. 304.2.3) superior a 45 grados, o está soldada en conformidad con el párrafo 311.2.1, puede ser utilizada solamente para Servicio con Fluido Categoría D.

306.3.3 Curvas En casquetes para Condiciones Cíclicas Severas. Una curva en casquetes destinada a ser utilizada bajo condiciones cíclicas severas debe ser realizada en conformidad con el párrafo 304.2.3 y soldada en conformidad con el párrafo 311.22. y debe tener un ángulo α (vea la Fig. 304.2.3) < 22.5 grados.

306.4 Bridas de Reborde Expandidas (flared laps) o Fabricadas. Los siguientes requerimientos no son aplicables a fittings conformes al párrafo 306.1, ni a las bridas de reborde forjadas en caliente integralmente en los extremos de cañerías.

306.4.1 Bridas de Reborde Fabricadas (Lap). Un brida de reborde fabricada es apropiada para ser utilizada en Servicio con Fluido Normal, siempre que se satisfagan todas las siguientes condiciones. (a) El diámetro exterior de la brida de reborde debe ser de acuerdo a la dimensión de un extremo de cañería (stub end) lap-joint ASME B16.9. (b) El espesor de la brida de reborde debe ser al menos igual al espesor nominal de pared de la cañería a la cual se conecta. (c) El material del brida de reborde debe estar mencionado en la Tabla A-1 y debe tener un esfuerzo permisible al menos tan grande como el de la cañería. Traductora: Ana María Buchholz Müller ([email protected])

81


ASME B31.3, Ed. 1999

(d) La soldadura debe ser conforme al párrafo 322.1 y la fabricación debe ser conforme al párrafo 328.5.5.

306.4.2 Bridas de reborde expandidas (Flared laps). Un brida de reborde expandida es apropiada para ser utilizada en un Servicio con Fluido Normal, siempre que se satisfagan todas las siguientes condiciones. (a) El diámetro exterior de la brida de reborde expandida debe ser de acuerdo a la dimensión de un extremo de cañería (stub end) lap-joint ASME B16.9. (b) El radio del filete de la brida de reborde expandida no debe exceder 3 mm (1/8 pulg) y el flange de respaldo debe satisfacer los requerimientos del párrafo 308.2.5. (c) El espesor de la brida de reborde, medido en cualquier punto, debe ser al menos 95% del espesor mínimo de la pared de cañería T multiplicado por la razón entre el radio exterior de la cañería y el radio en el cual se mide el espesor de la brida de reborde. (d) La presión de diseño debe ser calificada según lo requerido en el párrafo 304.7.2

306.4.3 Bridas de Reborde para Condiciones Cíclicas Severas. (a) Un brida de reborde fabricada que será utilizada bajo condiciones cíclicas severas debe conformar los requerimientos del párrafo 306.4.1, excepto que la soldadura debe ser conforme al párrafo 311.2.2, con la fabricación limitada a un detalle equivalente en el dibujo de la Fig. 328.5.5 (d) o (e). (b) No se deben utilizar bridas de reborde expandidas bajo condiciones cíclicas severas.

306.5 Arranques Fabricados. Los siguientes requerimientos no son aplicables a fittings que cumplen con el párrafo 306.1.


82


ASME B31.3, Ed. 1999

306.5.1 General. Un arranque realizado y verificado para la presión de diseño en conformidad con el párrafo 304.3 y soldado en conformidad con el párrafo 311.1, es apropiado para ser utilizado en un Servicio con Fluido Normal.

306.5.2 Arranques Fabricados para Condiciones Cíclicas Severas. Un arranque fabricado para ser utilizado bajo condiciones cíclicas severas debe satisfacer los requerimientos del párrafo 306.5.1, excepto que la soldadura debe ser conforme al párrafo 311.2.2, con una fabricación limitada a un detalle equivalente al dibujo en la Fig. 328.5.4D (2) o (4), o a la Fig. 328.5.4E.

307 VÁLVULAS Y COMPONENTES DE ESPECIALIDADES También se deben satisfacer los siguientes requerimientos como aplicables por otros componentes de piping sometidos a presión, tales como trampas, filtros y separadores. Vea también el apéndice F, párrafos F301.4 y F.307.

307.1 General 307.1.1 Válvulas Mencionadas. Una válvula mencionada es apropiada para ser utilizada en Servicio con Fluido Normal, a excepción de lo establecido en el párrafo 307.2.

307.1.2 Válvulas No Mencionadas. Se pueden utilizar válvulas no mencionadas solamente en conformidad con el párrafo 302.2.3. A menos que se establezcan los ratings de presión-temperatura mediante el método presentado en el Apéndice F de ASME B16.34, la presión de diseño debe ser calificada según lo requerido en el párrafo 304.7.2.

307.2 Requerimientos Específicos. Una válvula con bonete apernado cuyo bonete está asegurado al cuerpo mediante menos de cuatro pernos, o por un perno-U, puede ser utilizada solamente para Servicio con Fluido Categoría D.


83


308

FLANGES,

PALETAS

ASME B31.3, Ed. 1999

(BLANKS),

CARAS

DE

flange,

una

FLANGES

Y

EMPAQUETADURAS 308.1 General 308.1.1

Componentes

Mencionados.

Un

paleta

o

una

empaquetadura mencionada es apropiada para ser utilizada en un servicio con Fluido Normal, a excepción de lo establecido en el párrafo 308.

308.1.2 Componentes No Mencionados. Flanges, paletas y empaquetaduras no mencionadas pueden ser utilizados solamente en conformidad con el párrafo 302.2.3.

(99) 308.2 Requerimientos Específicos para Flanges. Vea el Apéndice F, párrafos F308.2 y F312.

308.2.1 Flanges de deslizamiento (a) Un flange de deslizamiento debe tener soldadura doble según se muestra en la Fig. 328.5.2B cuando el servicio está: (1) sujeto a erosión severa, corrosión de intersticios o carga cíclica, (2) es inflamable, tóxico o dañino para el tejido humano, (3) bajo severas condiciones cíclicas; (4) a temperaturas inferiores a –101ºC (-150ºF). (b) Se debe evitar el uso de flanges de deslizamiento cuando se esperan ciclos de temperatura muy grandes, particularmente si los flanges no están aislados. (c) Flanges de deslizamiento como Bridas de Reborde. Se puede

utilizar un

flange de deslizamiento como brida de reborde solamente según se muestra en la Tabla 308.2.1 a menos que la presión de diseño sea calificada en conformidad con el párrafo 304.5.1. un radio de esquina o bisel debe conformar uno de los siguientes según corresponda: (1) para un extremo de cañería lap-joint ASME B16.9, o un brida de reborde forjada (vea el párrafo 306.4.3) el radio del vértice debe ser según lo especificado en ASME B16.5, Tablas 9 y 12, dimensión r. Traductora: Ana María Buchholz Müller ([email protected])

84


ASME B31.3, Ed. 1999

(2) Para un brida de reborde fabricada, el bisel esquinado debe ser al menos la mitad del espesor nominal de la cañería a la cual se conecta el brida de reborde (vea la Fig. 328.5.5). (3) Para un brida de reborde expandida, vea el párrafo 308.2.5.

TABLA 308.2.1 CLASES DE RATING/TAMAÑOS PERMISIBLES PARA FLANGES DE DESLIZAMIENTO UTILIZADOS COMO BRIDAS DE REBORDE1 RATING

TAMAÑO MÁXIMO DE FLANGE

PN

CLASE

DN

NPS

20

150

300

12

50

300

200

8

NOTA: (1) El espesor real del flange en el círculo de pernos debe ser al menos igual al espesor mínimo requerido del flange en ASME B16.5

308.2.2 Flanges de Unión Expandida. Un flange que contiene un inserto de unión expandida está sujeto a los requerimientos de las uniones expandidas en el párrafo 313.

308.2.3 Flanges Roscados y SW. Un flange SW está sujeto a los requerimientos para SW del párrafo 311.2.4. Un flange roscado está sujeto a los requerimientos para uniones roscadas en el párrafo 314.4.

308.2.4 Flanges para Condiciones Cíclicas Severas. Salvo que tenga protección, un flange que será utilizado bajo severas condiciones cíclicas debe ser de cuello soldado conforme a ASME B16.5 o ASME B16.47, o un flange de proporciones similares diseñado en conformidad con el párrafo 304.5.1.

308.2.5 Flanges para Bridas de Reborde Expandida Metálicos. Para un flange utilizado con una brida de reborde expandida metálica (párrafo 306.4.2), la intersección de la cara y el diámetro interior debe ser biselada o redondeada en aproximadamente 3 mm (178 pulg). Vea también el párrafo 308.2.1(c ). Traductora: Ana María Buchholz Müller ([email protected])

85


ASME B31.3, Ed. 1999

308.3 Caras de Flanges La cara del flange debe ser apropiada para el servicio pretendido y para la empaquetadura y apernado empleados.

308.4 Empaquetaduras Las empaquetaduras deben ser seleccionadas en forma tal que la carga de asiento requerida sea compatible con el rating del flange y las caras, la resistencia del flange y su apernado. Los materiales deben se apropiados para las condiciones de servicio. Vea también el Apéndice F, párrafo F308.4.

309 APERNADO El apernado incluye pernos, prisioneros, espárragos, pernos guías, tuercas y arandelas. Vea también el Apéndice F, párrafo F309.

309.1 General 309.1.1 Apernado Mencionado. El apernado mencionado es apropiado para ser utilizado en Servicio con Fluido Normal, a excepción de lo establecido en alguna otra parte del párrafo 309.

309.1.2 Apernado No Mencionado. El apernado no mencionado puede ser utilizado solamente en conformidad con el párrafo 302.2.3.

309.1.3 Apernado para Componentes. El apernado para componentes conforme a un estándar mencionado debe estar de acuerdo con ese estándar, si se especifica en este texto.

309.1.4 Criterios de Selección. El apernado seleccionado debe ser adecuado para asentar la empaquetadura y mantener la hermeticidad de la unión bajo todas las condiciones de diseño.


86


ASME B31.3, Ed. 1999

309.2 Apernado Específico. 309.2.1 Apernado con Bajo Límite de Elasticidad. El apernado con un límite de elasticidad mínimo especificado de no más de 207 Mpa (30 ksi) no debe ser utilizado para uniones enflanchadas con ratings según ASME B16.5 PN 68 (Clase 400) y más altos, ni para uniones enflanchadas con empaquetaduras metálicas, a menos que se realicen cálculos que muestren una resistencia adecuada para mantener la hermeticidad de la unión.

309.2.2 Apernado de Acero al Carbono. A excepción de las limitaciones de otras provisiones de este Código, el apernado de acero al carbono puede ser utilizado con empaquetaduras no metálicas en uniones enflanchadas con rating de ASME B16.5 NP 50 (Clase 300) y menores para temperaturas del metal de los pernos a –29ºC (-20ºF a 400ºF), inclusive. Si estos pernos son galvanizados, se deben utilizar tuercas hexagonales gruesas, roscadas según necesidad.

A00 309.2.3 Apernado para Combinaciones de Flanges no Metálicos. Cualquier apernado que satisfaga los requerimientos del párrafo 309 puede ser utilizado con cualquier combinación de material de flange y caras. Para flanges conforme a las especificaciones de ASME B16.1, ASME B16.24, MSS SP-24 o MSS SP-51, el material del apernado no debe ser más resistente que el apernado de bajo límite de elasticidad, a menos que: (a) ambos flanges tengan caras planas y se utilice una empaquetadura de cara completa, o, (b) la secuencia y los límites de torque para el apernado estén especificados, considerando las cargas sostenidas, deformación por desplazamiento y cargas ocasionales (vea los párrafos 302.3.5 y 302.3.6) y resistencia de los flanges.

309.2.4 Apernado para Condiciones Cíclicas Severas. No se debe utilizar apernado de bajo límite de elasticidad (vea el párrafo 309.2.1) para uniones enflanchadas bajo severas condiciones cíclicas.


87


ASME B31.3, Ed. 1999

309.3 Agujeros Perforados Los agujeros perforados para el apernado sometido a presión en componentes de piping metálico deben tener la profundidad necesaria para permitir que el enganche de las roscas sea al menos 7/8 veces el diámetro nominal de la rosca.

PARTE 4 REQUERIMIENTOS DE SERVICIO CON FLUIDO PARA UNIONES DE PIPING

310 GENERAL Las uniones de piping deben ser seleccionadas según el material del piping y el servicio con fluido, considerando la hermeticidad de la unión y la resistencia mecánica bajo el servicio esperado y las condiciones de prueba de la presión, temperatura y carga exterior.

311 UNIONES SOLDADAS Las uniones pueden ser realizadas mediante soldadura en cualquier material para el cual es posible calificar los procedimientos de soldadura, los soldadores y los operadores en conformidad con las reglas del capítulo V.

311.1 General A excepción de lo provisto en los párrafos 311.2.1 y 311.2.2, las soldaduras deben conformar lo siguiente: (a) las soldaduras deben ser conforme al párrafo 328. (b) El precalentamiento y el tratamiento térmico deben ser de acuerdo a los párrafos 330 y 331, respectivamente. (c)

Las inspecciones deben realizarse conforme al párrafos 341.4.1.

(d) Los criterios de aceptación deben ser los de la Tabla 341.3.2 para Servicio con Fluido Normal.


88


ASME B31.3, Ed. 1999

311.2 Requerimientos Específicos. 311.2.1 Soldaduras para Servicio con Fluido Categoría D . Las soldaduras que satisfacen los requerimientos del párrafo 322.1, pero para las cuales la inspección es conforme al párrafo 341.4.2, y los criterios de aceptación son aquellos de la Tabla 341.3.2 para el servicio con Fluido Normal Categoría D, pueden ser utilizadas solamente en ese servicio.

311.2.2 Soldaduras para Condiciones Cíclicas Severas. Las soldaduras para ser

utilizadas

bajo

condiciones

cíclicas

severas

deben

satisfacer

los

requerimientos del párrafo 311.1, con la excepción que la inspección debe ser conforme al párrafo 341.4.3, y los criterios de aceptación deben ser aquellos de la Tabla 341.3.2, para condiciones cíclicas severas.

311.2.3 Anillos de Respaldo e Insertos Consumibles. (a) Si se utiliza un anillo de respaldo en donde el intersticio resultante es perjudicial (es decir, sujeto a corrosión, vibración o condiciones cíclicas severas), este debe ser removido y se debe esmerilar la cara interior de la unión para dejarla suave. Cuando no es posible remover el anillo de respaldo en este tipo de caso, se debe considerar soldar sin anillo de respaldo o utilizar insertos consumibles, o anillos de respaldo no metálicos removibles. (b) No se deben utilizar anillos de respaldo partidos bajo condiciones cíclicas severas.

311.2.4 Soldaduras SW (a) Las uniones soldadas SW (párrafo 328.5.2) deben ser evitadas en cualquier servicio en donde se puede producir corrosión de intersticios, o corrosión severa. (b) Las uniones soldadas SW deben conformar lo siguiente A00

(1) Las dimensiones de las SW deben ser de acuerdo con ASME B16.5 para flanges y ASME B16.11 o MSS SP-119 para otros componentes SW.


89


ASME B31.3, Ed. 1999

(2) Las dimensiones de las soldaduras no deben ser inferiores a aquellas mostradas en las Figs. 328.5.2B y 328.5.2C. (c) Las soldaduras SW superiores a DN 50 (NPS 2) no deben ser utilizadas bajo condiciones cíclicas severas. (d) Un drenaje, o bypass, en un componente puede ser conectado mediante SW, siempre que las dimensiones del SW sea conforme a la Fig. 4 en ASME b16.5.

311.2.5 Soldaduras de Filete (a) Las soldaduras de filete en conformidad con el párrafo 328.5.2 pueden ser utilizadas como soldaduras principales para conectar componentes SW y flanges de deslizamiento. (b) Las soldaduras de filete también pueden ser utilizadas para conectar refuerzos y conexiones estructurales, para complementar la resistencia y reducir la concentración de esfuerzo de las soldaduras principales y para evitar el desmontaje de las uniones

311.2.6 Soldaduras de Sello. Las soldaduras de sello (párrafo 328.5.3) pueden ser utilizadas solamente para evitar la filtración de uniones roscadas y no deben ser consideradas como contribución a la resistencia de las uniones.

312 UNIONES ENFLANCHADAS 312.1 Uniones que utilizan Flanges de Diferentes Ratings Cuando flanges de diferente rating están apernados entre sí, el rating de la unión no debe exceder el rating menor de uno de los flanges. El torque del apernado debe ser limitado de manera que no se impongan cargas excesivas sobre el flange con el rating menor para obtener una unión hermética.

312.2 Uniones de Flanges Metálicos a No Metálicos Cuando un flange metálico es apernado a un flange no metálico, ambos deben ser de caras planas. Se prefiere una empaquetadura de cara completa. Si se utiliza una empaquetadura que se extiende solamente hasta el borde interior de los Traductora: Ana María Buchholz Müller ([email protected])

90


ASME B31.3, Ed. 1999

pernos, el torque del apernado debe ser limitado de manera que

no se

sobrecargue el flange no metálico.

313 UNIONES EXPANDIDAS (a) no se deben utilizar uniones expandidas bajo condiciones cíclicas severas. Para otros servicios se deben proporcionar medios adecuados para evitar la separación de la unión. Si el fluido es tóxico o dañino para los tejidos humanos, se requiere protecciones. (b) Se debe tomar en consideración al hermeticidad de las uniones expandidas cuando están sometidas a vibración, expansión diferencial, o contracción, debido a ciclos de temperatura, o cargas mecánicas exteriores.

314 UNIONES ROSCADAS 314.1 General Las uniones roscadas son apropiadas para Servicio con Fluido Normal, a excepción de lo establecido en otra parte en el párrafo 314. Pueden ser utilizadas bajo condiciones cíclicas severas solamente según lo provisto en el párrafo 314.1(c) y 314.2.2. (a) Se deben evitar las uniones roscadas en cualquier servicio en donde puede producirse corrosión de intersticios, erosión severa, o cargas cíclicas. (b) Cuando las uniones roscadas deben tener soldadura de sello, no se debe utilizar compuesto sellante de roscas. (c) La disposición (layout) del piping que emplea uniones roscadas debe, en lo posible, minimizar la tensión en las uniones, entregando consideración especial a las tensiones debidas a la expansión térmica y a la operación de válvulas (particularmente una válvula en un extremo libre). Se deben tomar las provisiones para contrarrestar las fuerzas que tienden a destornillar las uniones. (d) A excepción de uniones especialmente diseñadas que emplean anillos de lentes o empaquetaduras similares, se pueden utilizar flanges roscados en los


91


ASME B31.3, Ed. 1999

cuales los extremos de la cañería se proyectan para servir como superficie de la empaquetadura solamente para Servicio con Fluido Categoría D.

314.2 Requerimientos Específicos 314.2.1 Uniones de Rosca Cónica. Los requerimientos en (a) hasta (c) más abajo son aplicables a uniones en las cuales las roscas de ambos componentes hermanos son de acuerdo a ASME B1.20.1. (a) Se pueden utilizar componentes con rosca macho en conformidad con la Tabla 314.2.1 y sus Notas. (b) Los componentes con rosca hembra deben ser al menos equivalentes en resistencia y dureza a los componentes roscados mencionados en la Tabla 326.1 y en otras formas apropiados para el servicio. (c) Los componentes roscados correspondientes a alguna especialidad y que no están sujetos a carga de momentos externa, tales como thermometer wells, pueden ser utilizados bajo condiciones cíclicas severas. (d) Se puede utilizar un acoplamiento con roscas rectas solamente para el Servicio con fluido Normal categoría D, y solamente con componentes hermanos de rosca cónica.

314.2.2 Uniones de Rosca Recta. Se pueden utilizar uniones roscadas en las cuales la hermeticidad de la unión es proporcionada por una superficie de asiento distinta a las roscas (es decir, una unión que incluye extremos macho y hembra unidos con una trueca de unión roscada, u otra construcción mostrada típicamente en la Fig. 335.3.3). si se utilizan estas uniones bajo severas condiciones cíclicas y están sujetas a cargas de momentos externas, se requiere protección.


92


ASME B31.3, Ed. 1999

TABLA 314.2.1 ESPESOR MÍNIMO DE COMPONENTES1 ROSCADOS MACHO Servicio con Fluido

Material Sensible a Entalle

Normal Normal Servicio D

Si [Nota (4)] No [Nota (5)] Ambos

Rango de Tamaño [Nota (2)] DN NPS < 40 <1½ 50 2 65-100 2 172-6 < 50 <2 65-150 2 172-6 < 300 < 12

Espesor Mín de Pared [Nota (3)] Ach 80 Sch 40 Sch 40 Sch 40S Sch 40S Según Párrafo 304.1.1

NOTAS: (1) Use el mayor del párrafo 304.1.1 o el espesor mostrado en esta tabla. (2) Para tamaños > DN50 (NPS 2), la unión debe se protegida (vea el Apéndice G) para un servicio con fluido inflamable, tóxico o dañino para el tejido humano. (3) Los espesores nominales de pared corresponden a Sch. 40 y 80 en ASME B36.10M y Sch. 40S en ASME B36.19M. (4) Por ejemplo, acero al carbono. (5) Por ejemplo, acero inoxidable austenítico.

315 UNIONES DE TUBING 315.1 General Para la selección y aplicación de fittings de tubos expandidos, no expandidos y de compresión, el proyectista debe considerar los posibles efectos adversos sobre las uniones, de factores tales como el montaje y desmontaje, cargas cíclicas, vibración, choque y expansión y contracción térmicas.

315.2 Uniones conforme a los Estándares Mencionados. Las uniones que utilizan fittings de tubing tipo expandidos, no expandidos o de compresión cubiertos por los estándares mencionados pueden ser utilizados en el servicio con Fluido Normal siempre que: (a) los fittings y las uniones sean apropiadas para el tubing con el cual serán utilizados (considerando el espesor de pared máximo y mínimo) y sean utilizados dentro de los límites de presión-temperatura del fitting y de la unión; y (b) las uniones tengan protecciones cuando se utilizan bajo severas condiciones cíclicas.


93


ASME B31.3, Ed. 1999

315.3 Uniones no conforme a los Estándares Mencionados Las uniones que utilizan fittings de tubing tipo expandidos, no expandidos o de compresión que no son mencionados en la Tabla 326.1 pueden ser utilizadas en conformidad con el párrafo 315.2 siempre que el tipo de fitting seleccionado sea también apropiado para la presión y otras cargas. El diseño debe ser calificado según se requiere en el párrafo 304.7.2.

316 UNIONES CALAFATEADAS Las uniones calafateadas tales como las uniones tipo campana deben limitarse al servicio con fluido Categoría D y a una temperatura no superior a 93ºC (200ºF). Deben ser utilizadas dentro de las limitaciones de presión-temperatura de la unión y de la cañería. Se deben tomar las provisiones para prevenir el desenganche de las uniones, para evitar el pandeo del piping, y sostener las reacciones laterales producidas por los arranques u otras causas.

317 UNIONES CON SOLDADURA BLANDA (SOLDERING) Y SOLDADURA FUERTE (BRAZING) 317.1 Uniones con soldadura blanda Se deben realizar uniones con soldadura blanda en conformidad con las provisiones del párrafo 333 y pueden ser utilizadas solamente en el servicio con Fluido categoría D. Las uniones de filete realizadas mediante metal de soldadura blanda no están permitidas. El bajo punto de fusión de la soldadura blanda debe ser considerado cuando está involucrada una posible exposición al fuego o a temperatura elevada.

317.2 Uniones con Soldadura Fuerte (a) Las uniones con soldadura fuerte realizadas en conformidad con las provisiones en el párrafo 333 son apropiadas para el servicio con Fluido Normal. Deben tener protecciones en servicios con fluidos que son inflamables, tóxicos, o dañinos para los tejidos humanos. No deben ser utilizados bajo condiciones cíclicas severas. El punto de fusión de las Traductora: Ana María Buchholz Müller ([email protected])

94


ASME B31.3, Ed. 1999

aleaciones de soldadura fuerte debe ser considerado cuando está involucrada una posible exposición al fuego. (b) Las uniones de filete realizadas con metal de aporte de soldadura fuerte no están permitidas.

318 UNIONES ESPECIALES Las uniones especiales son aquellas no cubiertas en el Capítulo ll, Parte 4, tales como uniones tipo brida con empaquetadura y tipo campana.

318.1 General 318.1.1 Uniones

Mencionadas.

Las

uniones

que

utilizan

componentes

mencionados son apropiadas para Servicio con Fluido Normal.

318.1.2 Uniones No Mencionadas. Para uniones que utilizan componentes no mencionados, la presión de diseño debe ser calificada según lo requerido por el párrafo 304.7.2.

318.2 Requerimientos Específicos. 318.2.1 Integridad de Uniones. Se debe evitar la separación de la unión con un medio con suficiente resistencia para soportar las condiciones de servicio previstas.

318.2.2 Enclavamiento (Interlocks) de Uniones. Se deben proporcionar enclavamientos mecánicos o soldados para evitar la separación de cualquier unión utilizada para un servicio con fluido que sea inflamable, tóxico o dañino para el tejido humano; de cualquier unión utilizada bajo severas condiciones cíclicas y de cualquier unión expuesta a temperaturas en el rango de la deformación bajo carga (creep).


95


ASME B31.3, Ed. 1999

318.2.3 Uniones Tipo Brida y Campana. Si no están cubiertas por el párrafo 316, las uniones tipo brida y campana utilizadas bajo severas condiciones cíclicas requieren protecciones.

PARTE 5 FLEXIBILIDAD Y SOPORTE 319

FLEXIBILIDAD DEL PIPING

319.1 Requerimientos 319.1.1 Requerimeintos Básicos. Los sistemas de piping deben tener suficiente flexibilidad para evitar que la expansión y contracción térmicas, o los movimientos de los soportes y terminales del piping, causen: (a) Falla del piping, o de los soportes, debido a sobre esfuerzo o fatiga (b) Filtración en uniones (c) Esfuerzos dañinos, o deformación del piping y de las válvulas o en el equipo conectado (bombas y turbinas, por ejemplo), resultante de empujes y momentos excesivos en el piping.

319.1.2 Requerimientos Específicos. En el párrafo 319 se entregan conceptos, datos y métodos para determinar los requerimientos de flexibilidad en un sistema de piping y para asegurar que el sistema satisface todos estos requerimientos. Brevemente, estos requerimientos son: (a) que el rango de esfuerzo calculado en cualquier punto debido a desplazamientos en el sistema no debe exceder el rango de esfuerzo permisible establecido en el párrafo 302.3.5 (b) que las fuerzas de reacción calculadas en el párrafo 319.5 no deben ser dañinas para los soportes o para el equipo conectado y (c) que el movimiento calculado del piping debe estar dentro de los límites descritos, y estar apropiadamente considerado en los cálculos de flexibilidad.


96


ASME B31.3, Ed. 1999

Si se determina que un sistema de piping no posee una flexibilidad inherente adecuada, se deben proporcionar medios para aumentar la flexibilidad en conformidad con el párrafo 319.7.

319.2 Conceptos En los siguientes párrafos se abarcan los conceptos característicos del análisis de flexibilidad del piping. Se consideran especialmente los desplazamientos (deformaciones) en el sistema de piping, y los esfuerzos de doblado y torsión resultantes.

319.2.1 Deformaciones de Desplazamiento. (a) Desplazamientos Térmicos. Un sistema de piping sufre cambios dimensionales con cualquier cambio en la temperatura. Si su libre expansión o contracción están restringidas por el equipo conectado y fijaciones, tales como guías y anclajes, será desplazado de su posición no restringida. (b) Flexibilidad de Fijaciones. Si las fijaciones no se consideran rígidas, se debe tomar en cuenta su flexibilidad en la determinación del rango de esfuerzo de desplazamiento y reacciones. (c) Desplazamientos

Expuestos

Externamente.

El

movimiento

causado

externamente en las fijaciones impondrá desplazamientos del piping además de aquellos relacionados con los efectos térmicos. Los movimientos pueden ser el resultado de cambios en las mareas (piping de muelles), oscilación por viento (es decir, piping soportado por una torre alta y angosta), o cambios de temperatura en equipos conectados. El movimiento causado por el asentamiento del terreno, dado que es un efecto de ciclo simple, no afectará significativamente la vida de fatiga. Un rango de esfuerzo de desplazamiento superior al permitido en el párrafo 302.3.5(d) puede ser permisible si se considera apropiadamente evitar la deformación localizada excesiva y las reacciones terminales. (d) Total de Deformaciones de Desplazamiento. Los desplazamientos térmicos, los desplazamientos de reacciones y los desplazamientos impuestos Traductora: Ana María Buchholz Müller ([email protected])

97


ASME B31.3, Ed. 1999

externamente tienen todos efectos equivalentes sobre el sistema de piping y deben ser considerados en conjunto para determinar el total de las deformaciones de desplazamiento (deformación proporcional) en diferentes partes del sistema de piping.

319.2.2 Esfuerzos de desplazamiento. (a)

Comportamiento

Elástico.

Los

esfuerzos

pueden

ser

considerados

proporcionales a las deformaciones de desplazamiento totales en un sistema de piping en el cual las deformaciones están bien distribuidas y no son excesivas en ningún punto (un sistema balanceado). La disposición del piping debe favorecer esta condición, la cual se asume en los métodos de análisis de flexibilidad proporcionados en este Código. (b)

Comportamiento de Sobredeformación. Los esfuerzos no pueden ser considerados proporcionales a las deformaciones de desplazamiento a lo largo de un sistema de piping en el cual la cantidad excesiva de deformación puede

ocurrir

en

porciones

localizadas

del

sistema

(un

sistema

desbalanceado). La operación de un sistema desbalanceado en el rango de deformación bajo carga puede agravar los efectos dañinos debidos a la acumulación de deformación bajo carga en las regiones más susceptibles del sistema.

El desbalance puede ser el resultado de uno, o más, de los

siguientes: (1) cañerías principales de tamaño pequeño altamente tensionadas en serie con cañerías principales relativamente rígidas o de gran tamaño (2) una reducción local en el tamaño o espesor de pared, o el uso local de material con un límite de elasticidad reducido (por ejemplo, soldaduras circulares de resistencia substancialmente inferior a la del metal base); (3) una configuración de línea en un sistema de tamaño uniforme en el cual la expansión o contracción debe ser absorbida en su mayor parte en un pequeño offset de las porciones mayores de la cañería principal; (4) variación del material del piping o de la temperatura en una línea. Cuando las diferencias en el módulo elástico dentro de un sistema de Traductora: Ana María Buchholz Müller ([email protected])

98


ASME B31.3, Ed. 1999

piping afectarán significativamente la distribución de esfuerzos, los esfuerzos de desplazamiento resultantes deben ser calculados en base a los módulos elásticos reales en las temperaturas operativas respectivas para cada segmento en el sistema y entonces multiplicadas por la razón del módulo elástico a temperatura ambiente y el módulo utilizado en el análisis de cada segmento. Se debe evitar, o minimizar, el desbalance mediante el diseño y disposición de los sistemas de piping. Muchos de los efectos del desbalance pueden ser mitigados mediante el uso selectivo de la deformación intencional en frío. Si no se puede evitar el desbalance, el proyectista debe utilizar métodos analíticos apropiados en conformidad con el párrafo 319.4 para asegurar la flexibilidad según lo definido en el párrafo 319.1.

319.2.3 Rango de Esfuerzo de Desplazamiento. (a) En contraste con los esfuerzos por fuerzas sostenidas, tales como presión interna o peso, se puede permitir que los esfuerzos de desplazamiento logren suficiente magnitud para lograr deformación local en diferentes porciones de un sistema de piping. Cuando el sistema es operado inicialmente a la condición de mayor desplazamiento (temperatura más alta o más baja, o el mayor movimiento impuesto) de su condición instalada, cualquier deformación bajo carga produce una reducción o relajación de esfuerzos. Cuando es más tarde devuelto a su condición original (o una condición de desplazamiento positivo), se produce una inversión o redistribución de esfuerzos denominada self-springing. En sus efectos es similar a la deformación intencional en frío. (b) Mientras los esfuerzos resultantes de deformaciones de desplazamiento disminuyen con el tiempo debido a deformación bajo carga, la diferencia algebraica entre los esfuerzos en la condición de desplazamiento extremo y la condición original (según instalación) (o cualquier condición prevista con un efecto diferencial mayor) permanece sustancialmente constante durante cada uno de los ciclos. La diferencia en estas deformaciones produce una Traductora: Ana María Buchholz Müller ([email protected])

99


ASME B31.3, Ed. 1999

diferencial de presión correspondiente, rango de esfuerzo de desplazamiento, el cual es utilizado como el criterio en el diseño del piping para la flexibilidad. Vea el párrafo 302.3.5 (d) respecto del rango de tensión permisible SA y el párrafo 319.4.4(a) para el rango de tensión calculado SE. (c)

Los esfuerzos axiales promedio (sobre la sección transversal de la cañería) debida a fuerzas longitudinal causados por deformaciones de desplazamiento no se consideran normalmente en la determinación del rango de esfuerzo de desplazamiento, dado que este esfuerzo no es significativo en disposiciones típicas de piping. Los ejemplos incluyen líneas sepultadas con contenido de fluidos a alta temperatura, cañerías con paredes dobles y líneas paralelas con diferentes temperaturas operativas, conectadas conjuntamente en más de un punto.

319.2.4 Deformación Intencional en Frío.

(Cold spring). Es la deformación

intencional del piping durante el montaje para producir un desplazamiento y esfuerzo iniciales deseados. La deformación intencional en frío es beneficiosa dado que sirve para balancear la magnitud del esfuerzo bajo condiciones de desplazamiento iniciales y extremas. Cuando la deformación intencional en frío es aplicada apropiadamente no existe posibilidad de exceso de deformación durante la operación inicial; por lo tanto, se recomienda especialmente para materiales de piping de ductilidad limitada. También existe menos desviación de las dimensiones instaladas durante la operación inicial, de manera que las barras de suspensión no sean desplazadas de su ubicación original. Considerando que la vida útil de servicio de un sistema de piping es afectado más por el rango de variación

del esfuerzo en un momento dado, no se permite

considerar la deformación intencional en frío en los cálculos del rango de esfuerzo. Sin embargo, para calcular los empujes y momentos en los cuales las reacciones reales, así como su rango de variación son significativos, se considera la deformación intencional en frío.


100


ASME B31.3, Ed. 1999

319.3 Propiedades para el Análisis de la Flexibilidad Los siguientes párrafos se refieren a las propiedades de los materiales de piping y su aplicación en el análisis del esfuerzo en la flexibilidad del piping.

319.3.1 Datos de la Expansión Térmica. (a) Valores para el Rango de Esfuerzo. Los valores de los desplazamientos térmicos utilizados en la determinación del total de las deformaciones de desplazamiento para calcular el rango de esfuerzo deben ser determinados con el Apéndice C como la diferencia algebraica entre el valor a la temperatura máxima del metal y la temperatura mínima del metal para el ciclo térmico bajo análisis. (b) Valores para Reacciones. Los valores de los desplazamientos utilizados

en

la

determinación

del

total

de

las

térmicos

deformaciones

de

desplazamiento para calcular las reacciones sobre los soportes y los equipos conectados deben ser determinados como la diferencia algebraica entre el valor a temperatura máxima (o mínima) para el ciclo térmico bajo análisis y el valor de la temperatura esperada durante la instalación.

319.3.2 Módulo de Elasticidad. El módulo de elasticidad de referencia a 21ºC (70ºF) y el módulo de elasticidad a temperatura máxima y mínima, Em, deben ser tomados como los valores mostrados en el Apéndice C para las temperaturas determinadas en el párrafo 319.3.1(a) o (b). Para materiales no incluidos en el Apéndice C, se debe hacer referencia a datos de una fuente autorizada, tal como las publicaciones del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología.

319.3.3 Razón de Poisson. La razón de Poisson puede ser tomada como 0.3 en todas las temperaturas para todos los metales. Se pueden utilizar datos más precisos y de mayor autoridad si están disponibles.


101


ASME B31.3, Ed. 1999

319.3.4 Esfuerzos Permisibles. (a) El rango de esfuerzo de desplazamiento permisible SA y los esfuerzos conjuntos permisibles deben ser según lo especificado en el párrafo 302.3.5(d) para sistemas tensionados principalmente en el doblado y/o torsión. (b) Los factores de intensificación de esfuerzo en el Apéndice D han sido desarrollados a partir de pruebas de fatiga de componentes de piping representativos y conjuntos manufacturados con materiales ferrosos dúctiles. El rango de esfuerzo de desplazamiento se basa en pruebas de aceros inoxidables austeníticos y al carbono. Se deben tener precauciones al utilizar las Ecuaciones (1 a) y (1b) (párrafos 302.3.5) para el rango de esfuerzo de desplazamiento permisible para algunos materiales ferrosos (es decir, ciertas aleaciones de cobre y de aluminio) para aplicaciones distintas a las de ciclo bajo.

319.3.5 Dimensiones. Se deben utilizar los espesores nominales y diámetros exteriores de cañerías y fittings para los cálculos de la flexibilidad.

319.3.6 Factores de Intensificación de Esfuerzo y de Flexibilidad. En ausencia de datos más directamente aplicables, el factor de flexibilidad k y el factor de intensificación de esfuerzo i mostrados en el Apéndice D deben ser utilizados en los cálculos de la flexibilidad en el párrafo 319.4. Para componentes de piping y accesorios (tales como válvulas, filtros, anillos de anclaje o bandas) no cubiertos por esta Tabla, los factores apropiados de intensificación del esfuerzo pueden ser supuestos mediante la comparación de su geometría significativa con la de los componentes mostrados.

319.4 Análisis de Flexibilidad 319.4.1 Análisis Formal No Requerido. No se requiere ningún análisis formal de flexibilidad adecuada para un sistema de piping el cual: (a) duplica, o reemplaza, sin un cambio significativo un sistema que opera con un registro de servicio exitoso; Traductora: Ana María Buchholz Müller ([email protected])

102


ASME B31.3, Ed. 1999

(b) puede ser fácilmente juzgado mediante la comparación con sistemas analizados previamente; (c) es uniforme en su tamaño, no tiene más de dos puntos de fijación, ninguna fijación intermedia y cae dentro de las limitaciones de la ecuación empírica (16):9 Dy ------------- < K1 (L – U)2

(16)

en donde D = diámetro exterior de la cañería, mm (pulg) y = resultante del total de deformaciones de desplazamiento, mm (pulg), que el sistema de piping absorbe L = longitud desarrollada del piping entre anclajes, m (pie) U = distancia de anclajes, línea recta entre anclajes, m (pie) K1 = 208.000 SA/Ea (mm/m)2 = 0.30 SA/Ea (pulg/pie)2 en donde SA = rango de esfuerzo de desplazamiento permisible según Ec. (1 a), Mpa (ksi) Ea = módulo de elasticidad de referencia a 21ºC (70ºF), Mpa (ksi) 9

ADVERTENCIA: No se puede ofrecer ninguna prueba general de que esta ecuación

entregará resultados precisos o consistentemente conservadores. No es aplicable a sistemas utilizados bajo condiciones cíclicas severas. Debe ser utilizada con precaución en configuraciones tales como curvas-U de patas desiguales (L/U > 2.5) o cañerías principales casi “serradas”, o para cañerías grandes de pared delgada (i > 5), o en donde desplazamientos extraños (no en dirección de conexión de puntos de anclaje) constituyen una gran parte del desplazamiento total. No hay seguridad que las reacciones terminales sean aceptablemente bajas, incluso si un sistema de piping cae dentro de las limitaciones de la Ec. (16).


103


ASME B31.3, Ed. 1999

319.4.2 Requerimientos del Análisis Formal (a) Cualquier sistema de piping que no satisfaga los criterios del párrafo 319.4 debe ser analizado mediante un método de análisis simplificado, aproximado o integral, según corresponda. (b) Se puede aplicar un método simplificado, o aproximado, solamente si se utiliza dentro de un rango de configuraciones para las cuales se ha demostrado que es adecuado. (c) Los métodos de análisis integrales aceptables incluyen métodos analíticos y de gráficos que proporcionan una evaluación de las fuerzas, momentos y esfuerzos causados por los esfuerzos de

desplazamiento (vea el párrafo

319.2.1). (d) El análisis integral debe tomar en cuenta los factores de intensificación de esfuerzo para cualquier componente distinto a la cañería recta. Se debe considerar la flexibilidad extra de dicho componente.

319.4.3 Suposiciones Básicas y Requerimientos. Se deben seguir las suposiciones estándar especificadas en el párrafo 319.3 en todos los casos. El sistema debe ser tratado como una totalidad para el cálculo de la flexibilidad del sistema de piping entre puntos de anclaje. Se deben reconocer el significado de todas las partes de la línea y de las fijaciones introducidas con el propósito de reducir los momentos y las fuerzas en los equipos, o en líneas de arranques pequeños, y también la fijación introducida por la fricción de los soportes. Considere todos los desplazamientos, según lo descrito en el párrafo 319.2.1, sobre el rango de temperatura especificado en el párrafo 319.3.1.

319.4.4 Esfuerzos de Flexibilidad. (a) El rango de esfuerzos de doblado y de torsión deben ser calculado utilizando el módulo de elasticidad de referencia a 21ºC (70ºF), Ea, a excepción de lo provisto en el párrafo 319.2.2(b) (4), y entonces combinado en conformidad con la Ec (17) para determinar el rango de esfuerzo de desplazamiento


104


ASME B31.3, Ed. 1999

calculado SE, el cual no debe exceder el rango de tensión permisible SA en el párrafo 302.3.5(d). SE = √Sb2 + 4St2

(17)

En donde Sb = esfuerzo de doblado resultante St = esfuerzo torsional = M1/2Z M1 = momento torsional Z = módulo de sección de cañería

(d) Los esfuerzos de doblado resultante Sb utilizados en la Ec (17) para codos, curvas en casquetes y conexiones de arranques de salida de tamaño completo (Patas 1, 2 y 3) deben ser calculados en conformidad con la Ec. (18), con los momentos mostrados en las Figs. 319.4.4 A y 319.4.4B.

√(iiMi)2 + (iomo)2 Sb = ---------------------------------Z

(18)

En donde Sb = esfuerzo de doblado resultante ii = factor de intensificación de esfuerzo en-plano del Apéndice D io = factor de intensificación de esfuerzo fuera-de-plano del Apéndice D Mi = momento de doblado en-plano Mo = momento de doblado fuera-de-plano Z = módulo de sección de cañería

(c) El esfuerzo de doblado resultante Sb utilizado en la Ec. (17) para reducir los arranques de salida debe ser calculado en conformidad con las Ecs. (19) y (20), con momentos según lo mostrado en la Fig. 319.4.4B. Traductora: Ana María Buchholz Müller ([email protected])

105


ASME B31.3, Ed. 1999

FIG. 319.4.4 A MOMENTOS EN CURVAS

Para cabezal (Alas 1 y 2)

√(iiMi)2 + (iomo)2 Sb =

--------------------------Z

(19)

Para arranque (Ala 3):

√(iiMi)2 + (iomo)2 Sb =

---------------------------Zc

(20)

En donde Sb = esfuerzo de doblado resultante Zc = módulo de sección efectivo de arranque, = πr22TS

(21)

r2 = radio medio de sección transversal de arranque


106


ASME B31.3, Ed. 1999

TS = espesor efectivo de pared de arranque, el menor de Th y (ii)(Tb) Th = espesor de cañería de T o cabezal exclusivo de elementos de refuerzo Tb = espesor de arranque de cañería io = factor de intensificación de esfuerzo fuera-de-plano (Apéndice D) ii = factor de intensificación de esfuerzo en-plano (Apéndice D) 319.4.5 Aseguramiento de Calidad Requerido en Soldadura. Cualquier soldadura en la cual SE excede 0.8SA (según lo definido en el párrafo 302.3.5) y el número equivalente de ciclos N excede 7000, debe ser examinada en conformidad con el párrafo 341.4.3.

319.5 Reacciones Las fuerzas y los momentos de reacción utilizados en el diseño de fijaciones y soportes para un sistema de piping y en la evaluación de los efectos de los desplazamientos del piping sobre el equipo conectado, deben basarse en el rango de reacción R para condiciones de desplazamientos extremos, considerando el rango de temperatura definido en el párrafo 319.3.1(b), y utilizando Ea. El proyectista debe considerar los valores máximos instantáneos de fuerzas y momentos en las condiciones de desplazamiento extremo y original (vea el párrafo 319.2.3), así como el rango de reacción, al hacer estas evaluaciones.

319.5.1 Reacciones Máximas para Sistemas Simples. Para un sistema de piping de dos anclajes sin fijaciones intermedias, los valores instantáneos máximos de fuerzas y momentos de reacción pueden ser estimados con las Ecs. (22) y (23). (a) Para Condiciones de Desplazamiento Extremo, Rm. La temperatura para este cálculo es la temperatura máxima o mínima del metal definida en el párrafo 319.3.1(b), que produzca la reacción mayor:

Rm =

2C R 1- ---3

Em -----Ea


(22)

107


ASME B31.3, Ed. 1999

en donde C

= factor de deformación intencional en frío que varía desde cero sin deformación intencional en frío hasta 1.0 para un 100% de deformación intencional en frío. (Los dos tercios del factor se basan en la experiencia que muestra que la deformación intencional en frío no puede ser asegurada por completo, incluso con precauciones elaboradas).

Ea

= módulo de elasticidad de referencia a 21ºc (70ºF)

Em =

módulo de elasticidad a temperatura máxima y mínima del metal

R

rango de fuerzas o momentos de reacción (derivado del análisis de

=

flexibilidad) correspondiente al rango de esfuerzo de desplazamiento completo y basado en Ea Rm =

fuerza o momento máximo instantáneo estimado a temperatura máxima o mínima del metal

FIG. 319.4.4B MOMENTOS EN ARRANQUES


108


ASME B31.3, Ed. 1999

(b) Para Condición Original, Ra. La temperatura para este cálculo corresponde a la temperatura esperada a la cual será monta el piping.

Ra = CR o C1R1, cualquiera sea mayor En donde la nomenclatura es según el párrafo 319.5.1( a ) y ShEa C1 = 1 - --------SEEm

(23)

= factor de relajación o deformación intencional en frío estimada; utilice cero si el valor C1 es negativo Ra

= fuerza o momento de reacción instantánea estimada a temperatura de instalación

SE = rango de tensión de desplazamiento calculada (vea el párrafo 319.4.4) Sh = vea la definición en el párrafo 302.3.5(d) 319.5.2 Reacciones Máximas para Sistemas Complejos. Las ecuaciones (22) y (23) no son aplicables para sistemas de piping de anclajes múltiples y para sistemas de dos anclajes con fijaciones intermedias. Cada caso debe ser estudiado

para

estimar

la

ubicación,

naturaleza

y

extensión

de

la

sobredeformación localizada y su efecto en la distribución del esfuerzo y las reacciones.

319.6

Cálculos

de

Movimientos.

Se

pueden

requerir

cálculos

de

desplazamientos y rotaciones en lugares específicos cuando hay involucrado un problema de juego. En los casos en los cuales se calculan por separado arranques de tamaño pequeño conectados a cañerías principales de mayor rigidez, se deben calcular, o estimar, los movimientos angulares y lineales del punto de unión, para un análisis apropiado del arranque.


109


ASME B31.3, Ed. 1999

319.7 Medios para Aumentar la Flexibilidad. La disposición del piping proporciona con frecuencia flexibilidad inherente a través de los cambios de dirección, de manera que los desplazamientos producen principalmente deformaciones de doblado y torsionales dentro de límites descritos. La cantidad de tensión axial o deformación por compresión (la cual produce reacciones grandes) es usualmente pequeña. Se pueden encontrar grandes reacciones, o sobre deformación dañina, en donde el piping carece de cambios de dirección construidos, o en donde está desbalanceado [vea el párrafos 319.2.2(b)]. El proyectista debería considerar la adición de flexibilidad mediante uno o más de los siguientes medios; curvas, loops u offsets; uniones giratorias, cañería corrugada, juntas de expansión del tipo fuelle o unión deslizante; u otros dispositivos que permiten el movimiento angular, rotatorio o axial. Se deben proporcionar anclajes apropiados, tirantes u otros dispositivos según se requiera para resistir las fuerzas extremas producidas por la presión del fluido, la resistencia friccional al movimiento y otras causas. Cuando se proporcionan juntas de expansión, u otros dispositivos similares, se debe considerar la rigidez de la junta, o dispositivo, en cualquier análisis del piping.

321 SOPORTE DE PIPING 321.1 General El diseño de las estructuras de soporte (no cubiertas por este Código) y de los elementos de soporte (vea las definiciones del piping y de los elementos de soportación de la cañería en el párrafo 300.2) deben basarse en todas las cargas de acción concurrente transmitidas por tales soportes. Estas cargas, definidas en el párrafo 301, incluyen efectos del peso, cargas introducidas por presiones y temperaturas de servicio, vibración, viento, terremoto, choque y deformación de desplazamiento (vea el párrafo 319.2.2). Para piping con contenido de gas o vapor, los cálculos del peso no necesitan incluir el peso del líquido si el proyectista ha tomado las precauciones específicas contra el ingreso de líquido al piping, y si el piping no es sometido a prueba hidrostática en la construcción inicial o inspecciones posteriores. Traductora: Ana María Buchholz Müller ([email protected])

110


ASME B31.3, Ed. 1999

321.1.1 Objetivos. La disposición y el diseño del piping, además de sus elementos de soportación, deben estar dirigidos a prevenir lo siguiente: (a) esfuerzos del piping superiores a los permitidos en este Código; (b) filtración en uniones; (c) empujes y momentos excesivos sobre el equipo conectado (tales como bombas y turbinas); (d) esfuerzos excesivos en los elementos de soportación (o de fijación); (e) resonancia con las vibraciones impuestas o inducidas por fluidos; (f) interferencia excesiva con la expansión y contracción térmica en el piping que es de otra forma adecuadamente flexible; (g) desenganche no intencional del piping de sus soportes; (h) excesivo pandeo en piping que requiere pendiente de drenaje; (i) distorsiones, o pandeo, excesivo del piping (por ejemplo, termoplástico) sujeto a deformación bajo carga en condiciones de ciclos térmicos repetidos; (j) flujo excesivo de calor, lo cual expone a los elementos de soportación a extremas de temperatura fuera de sus límites de diseño.

321.1.2 Análisis. En general, la ubicación y el diseño de los elementos de soportación de la cañería se pueden basar en cálculos simples de ingeniería. Sin embargo. Cuando se requiere un análisis más refinado y se realiza un análisis del piping, el cual puede incluir la rigidez de los soportes, se deben utilizar los esfuerzos, momentos y reacciones determinadas para el diseño de los elementos de soportación.

321.1.3 esfuerzos para Elementos de Soportación de Cañería. Los esfuerzos permisibles para materiales utilizados en los elementos de soportación de cañerías, a excepción de los resortes, deben ser de acuerdo al párrafo 302.3.1. sin embargo, no es necesario aplicar los factores de unión con soldadura longitudinal Ej a los esfuerzos permisibles para componentes de piping soldados que serán utilizados con elementos de soportación del piping.


111


ASME B31.3, Ed. 1999

321.1.4 Materiales. (a) Los soportes y las fijaciones permanentes deben ser de un material apropiado para las condiciones del servicio. Si el acero es moldeado en frío a un radio del eje de simetría inferior a dos veces su espesor, debe ser tratado térmicamente, o normalizado, después del moldeado. (b) Se puede utilizar hierro fundido, dúctil y maleable para rodillos, bases de rodillos, bases de anclajes y otros elementos de soportación sujetos principalmente a carga por compresión. No se recomienda el hierro fundido si el piping puede verse sometido a cargas tipo impacto resultantes de pulsación o vibración. Se puede utilizar hierro dúctil o maleable para abrazaderas de cañerías y vigas, flanges de los elementos de suspensión, clips, brackets y anillos giratorios. (c) Se puede utilizar acero de una especificación desconocida para elementos de soportación de cañerías que no están soldado directamente a componentes de piping con presión. (Materiales intermedios compatibles de especificación conocida pueden ser soldados directamente a dichos componentes). El esfuerzo básico permisible en tensión o compresión no debe exceder 82 Mpa (12 ksi) y la temperatura del soporte debe estar dentro del rango de –29ºC a 343ºC (-20ºF a 650ºF). Vea el párrafo 302.3.1(b) respecto de valores de esfuerzo en corte y soporte. (d) Se puede utilizar madera y otros materiales para elementos de soportación de cañería, siempre que el elemento soportante sea diseñado apropiadamente, considerando temperatura, resistencia y durabilidad. (e) Los accesorios soldados, o unidos sin soldadura, al piping deben ser de un material compatible con el piping y el servicio. Para otros requerimientos, consulte el párrafo 321.3.2.

321.1.5 Roscas. Las roscas atornilladas deben ser conforme a ANSI B1.1, a menos que se requieran otras roscas para el ajuste bajo cargas pesadas. Los tensores y las tuercas de ajuste deben tener el largo total de las roscas interiores


112


ASME B31.3, Ed. 1999

comprometidas. Cualquier ajuste roscado debe ser proporcionado con una tuerca de seguridad, a menos que sea asegurado de otra forma.

321.2 Accesorios. 321.2.1 Anclajes y Guías. (a) Un elemento de soportación utilizado como un anclaje debe estar diseñado para mantener una posición esencialmente fija. (b) Para proteger equipo terminal, u otras (más débiles) porciones del sistema, se deben proporcionar fijaciones (tales como anclajes y guías) en donde es necesario controlar el movimiento o dirigir la expansión en aquellas porciones del sistema diseñadas para absorberlas. El diseño, disposición y ubicación de las fijaciones deben asegurar que los movimientos de las juntas de expansión ocurran en las direcciones para las cuales está diseñada la junta. Además de otras fuerzas térmicas y momentos, se deben considerar los efectos de la fricción en otros soportes del sistema para el diseño de tales anclajes y guías. (c) La disposición del piping, los anclajes, las fijaciones, las guías y los soportes para todo tipo de juntas de expansión deben ser diseñados en conformidad con el párrafo X301.2 del Apéndice X. 321.2.2 Soportes No Extensibles Distintos a los Anclajes y Guías. 10 (a) Los elementos de soportación deben ser diseñados para permitir el libre movimiento del piping causado por expansión y contracción térmica. (b) Los elementos de suspensión incluyen abrazaderas de vigas y cañerías, clips, brackets, varillas, correas, cadenas y otros dispositivos. Deben ser proporcionados para todas las cargas requeridas. Las cargas seguras para partes roscadas deben basarse en el área raíz de las roscas. (c) Soportes Deslizantes. Los soportes deslizantes (o zapatas) y los brackets deben ser diseñados para resistir las fuerzas debidas a fricción además de las cargas impuestas por la resistencia de soporte. Las dimensiones del soporte deben proporcionar el movimiento esperado del piping soportado.


113


ASME B31.3, Ed. 1999

321.2.3 Soportes Elásticos.10 (a) Los soportes de resorte deben ser diseñados para ejercer una fuerza de soportación, en el punto de conexión a la cañería, igual a la carga determinada por cálculos de balance de peso. Deben ser proporcionados con medios para evitar el desalineamiento, pandeo o carga excéntrica de los resortes, y para evitar el desenganche no intencional de la carga. (b) Los spring-hangers de soportación constante proporcionan una fuerza de soportación sustancialmente uniforme en toda la carrera. El uso de este tipo de spring hanger es ventajoso el lugares sujetos a un movimiento apreciable con cambios térmicos. Los hangers de este tipo deben ser seleccionados de manera que su rango de carrera exceda los movimientos esperados. (c) Se deben proporcionar medios para evitar sobretensar los spring hangers debido a desviaciones excesivas. Se recomienda que todos los spring hangers estén provistos de indicadores de posición.

10

Diferentes tipos de soportes no extensibles (sólidos) y elásticos se ilustran en MSS SP-

58.

321.2.4 Soportes de Contrapeso. Se deben proporcionar contrapesos con topes para limitar la carrera. Los pesos deben estar asegurados. Las cadenas, cables, elementos de suspensión, palancas de vaivén, u otros dispositivos utilizados para conectar la carga del contrapeso al piping, deben estar sujetos a los requerimientos del párrafo 321.2.2.

321.2.5 Soportes Hidráulicos. Se puede utilizar una disposición que utiliza un cilindro hidráulico para entregar fuerza constante de soportación. Se deben proporcionar dispositivos de seguridad y topes para soportas la carga en caso de una falla hidráulica.


114


ASME B31.3, Ed. 1999

321.3 Accesorios Estructurales Los accesorios interiores y exteriores del piping deben ser diseñados de manera que no causen un aplanamiento indebido de la cañería, esfuerzos de doblado localizado excesivo o gradientes térmicas dañinas en la pared de la cañería. Es importante que los accesorios sean diseñados para minimizar las concentración de esfuerzo, particularmente en servicios cíclicos.

321.3.1 Accesorios No Integrales. Los accesorios integrales en los cuales la reacción entre el piping y los accesorios es mediante el contacto, incluyen abrazaderas, eslingas, soportes, pernos-U, ponchos de refuerzo, correas y horquillas. Si el peso de una cañería vertical es soportado por un abrazadera, se recomienda evitar el resbalamiento colocando la abrazadera debajo del flange, fitting u orejas de soporte soldados a la cañería.

321.3.2 Accesorios Integrales. Los accesorios integrales incluyen

tapones,

orejas, zapatas, placas y clips de ángulo, fundidos o soldados en la cañería. El material de los accesorios integrales unidos mediante soldadura deben ser de buena calidad soldable. [Vea el párrafo 321.1.4(e) respecto de los requerimientos de materiales]. El precalentamiento, la soldadura y el tratamiento térmico debe ser conforme al Capítulo V. Se debe tomar en consideración los esfuerzos localizados inducidos en el componente de piping mediante la soldadura del accesorio integral. (a) Se pueden utilizar refuerzos integrales, refuerzos circulares, o pads intermedios de una aleación y diseño apropiados para reducir la contaminación, o los efectos térmicos no deseados en el piping de aleación. (b) Se pueden utilizar pads intermedios, refuerzo integral, refuerzo circular, u otros medios de refuerzo para distribuir los esfuerzos.

321.4 Conexiones Estructurales. La carga del piping y de los elementos de soportación del piping (incluyendo fijaciones y

puntales) debe se transmitida adecuadamente a un recipiente a


115


ASME B31.3, Ed. 1999

presión, construcción, plataforma, estructura soportante, fundación, u otro piping capaz de soportar la carga sin efectos dañinos.

PARTE 6 SISTEMAS 322 SISTEMAS DE PIPING ESPECÍFICOS 322.1 Piping Instrumental 322.3.1 Definición. El piping instrumental dentro del alcance de este Código incluye todo el piping y los componentes de piping utilizados para conectar instrumentos a otro piping o equipo, y el piping de control utilizado para conectar aparatos de control operados hidráulicamente o neumáticamente. No incluye instrumentos, o sistemas de tubing con contenido de fluidos sellados permanentemente, proporcionados con instrumentos tales como dispositivos de respuesta a la temperatura o a la presión.

322.3.2 Requerimientos. El piping instrumental debe satisfacer los requerimientos aplicables del Código y los siguientes. (a) La presión de diseño y la temperatura para el piping instrumental deben ser determinados en conformidad con el Párrafo 301. Si se experimentan condiciones más severas durante la purga del piping, deba ser tratadas como variaciones ocasionales en conformidad con el párrafo 302.2.4. (b) Se debe tomar en consideración la resistencia mecánica (incluyendo la fatiga) de conexiones instrumentales pequeñas o aparatos (ve el párrafo 304.3.5). (c) El piping instrumental con contenido de fluidos que son normalmente estáticos y sujetos a congelamiento, debe ser protegido mediante heat tracing u otros métodos de calentamiento y aislación. (d) Si es necesario purgar un piping instrumental con contenido de fluidos tóxicos o inflamables, se debe tomar en consideración una forma de eliminación segura.


116


ASME B31.3, Ed. 1999

322.6 Sistemas de Alivio de Presión. Los sistemas de alivio de presión dentro del alcance de este Código deben conformar los siguientes requerimientos. Vea también el Apéndice F, párrafo F332.6.

322.6.1 Válvulas de Cierre en Piping de Alivio de Presión. Si existe una o más válvulas de cierre instaladas entre el piping protegido y su dispositivo o dispositivos protectores en el punto de descarga, éstos deben satisfacer los requerimientos de (a) y (b) o (c) más abajo. (a) Se puede instalar una válvula de cierre de área total en el lado de la succión de un dispositivo de alivio de presión. Se puede colocar una válvula de cierre de área completa en el lado de la descarga de un dispositivo de alivio de presión cuando su descarga está conectada a un cabezal común con otras líneas de descarga de otros dispositivos de alivio de presión. Las válvulas de cierre de área menor que el área total pueden ser utilizadas en el lado de descarga y de succión de los dispositivos de alivio de presión según lo descrito en este documento, cuando las válvulas de cierre son del tipo y tamaño en los cuales el aumento en la pérdida de presión no reduce la capacidad de alivio por debajo de lo requerido, ni afectan adversamente la operación apropiada del dispositivo de alivio de presión. (b) Las válvulas de cierre utilizadas en piping de alivio de presión deben ser construidas o controladas de manera que el cierre del número máximo de válvulas de cierre posible a la vez, no reduzca la capacidad de alivio de presión proporcionada por los dispositivos de alivio no afectados por debajo de la capacidad de alivio requerida. (c) Como alternativa a (b), las válvulas de cierre deben ser construidas y dispuestas de manera que puedan ser fijadas o selladas en posición abierta o cerrada. Vea el Apéndice F, párrafo F322.6.

322.6.2 Piping de Descarga de Alivio de Presión. Las líneas de los dispositivos de seguridad para alivio de presión deben tener un diseño que facilite el drenaje. Traductora: Ana María Buchholz Müller ([email protected])

117


ASME B31.3, Ed. 1999

Cuando la descarga es directa a la atmósfera, no debe impactar en otros piping ni equipos y debe ser dirigida lejos de las plataformas y de las demás áreas utilizadas por el personal. Se deben considerar las reacciones sobre el sistema de piping debido a la actuación de los dispositivos de alivio de seguridad y se debe proporcionar la resistencia necesaria para soportar estas reacciones.

322.6.3 Dispositivos de Alivio de Presión. (a) Los dispositivos de alivio de presión requeridos por el párrafo 301.2.2(a) deben estar de acuerdo con el Código BVP, Sección Vlll, División 1, UG-125 (c), UG126 hasta UG-128 y UG-132 hasta UG-136, excluyendo UG-135(c) y UG136(c). Los términos “presión de diseño”11 y “sistema de piping” deben ser sustituidos por “presión de trabajo máxima permisible”

y “recipiente”

respectivamente, en estos párrafos. La capacidad de alivio requerida de cualquier dispositivo de alivio de presión debe incluir consideraciones de todos los sistemas de piping que protege. (b) La presión de alivio seteada12 debe ser conforme a la Sección Vlll, División 1, con las excepciones establecidas en las alternativas (1) y (2) más abajo. 11 La presión de diseño para el alivio de presión es la presión de diseño máxima permitida, considerando todos los componentes en el sistema de piping. 12 La presión seteada es la presión a la cual el dispositivo comienza a aliviar, es decir, presión de elevación de una válvula de alivio con actuación de resorte, presión de estallado de un disco de ruptura o presión de ruptura de un dispositivo de pin de ruptura.

(1) Con la aprobación del propietario la presión seteada puede exceder los límites de la Sección Vlll, División 1, siempre que el límite sobre la presión de alivio máxima establecida en (c ) no sea excedida. (2) En un dispositivo de alivio de expansión térmica que protege solamente una porción blocked-in de un sistema de piping, la presión seteada no debe exceder la menor de las presiones de prueba del sistema, o el 120% de la presión de diseño.


118


ASME B31.3, Ed. 1999

(c) La presión de alivio máxima13 debe ser conforme a la Sección Vlll, División 1, con la excepción que las permisividades del párrafo 302.2.4(f) son permitidas, siempre que todos los otros requerimientos del párrafo 302.2.4 también se satisfagan. 13 Presión de alivio máxima es la presión máxima del sistema durante un evento de alivio de presión.


119


ASME B31.3, Ed. 1999

CAPÍTULO III MATERIALES 323 REQUERIMIENTOS GENERALES El Capítulo lll establece las limitaciones y las calificaciones requeridas para materiales basadas en sus propiedades inherentes. Su uso en piping también está sujeto a los requerimientos y limitaciones en otras partes de este Código [vea el párrafo 300(d)]. Vea también el párrafo 321.1.4 para materiales de apoyo y el Apéndice F, párrafo F323 respecto de las consideraciones precautorias.

323.1 Materiales y Especificaciones 323.1.1

Materiales

Mencionados.

Todos

los

materiales

utilizados

en

componentes de piping sometidos a presión deben conformar las especificaciones mencionadas, excepto lo provisto en el párrafo 323.1.2.

323.1.2 Materiales No mencionados. Se pueden utilizar materiales no mencionados siempre que satisfagan una especificación publicada que abarque las propiedades químicas, físicas y mecánicas, método y proceso de manufactura, tratamiento térmico y control de calidad, y satisfagan de otra forma este Código. Los esfuerzos permisibles deben ser determinados en conformidad con la base de esfuerzo permisible aplicable de este Código o una base más conservadora.

323.1.3 Materiales Desconocidos. No se deben utilizar materiales de especificación desconocida para componentes de piping sometidos a presión.

323.1.4 Materiales Recuperados. Se pueden utilizar cañerías y otros componentes de piping, siempre que sean identificados apropiadamente como satisfaciendo una especificación mencionada, o publicada, (párrafo 323.1.1 o 323.1.2) y que satisfagan de otra forma los requerimientos de este Código. Se Traductora: Ana María Buchholz Müller ([email protected])

120


ASME B31.3, Ed. 1999

debe realizar suficiente limpieza e inspección para determinar un espesor de pared mínima y la carencia de imperfecciones que serían inaceptables en el servicio pretendido.

323.2 Limitaciones de Temperatura. El proyectista debe verificar que los materiales que satisfacen los otros requerimientos del Código son apropiados para el servicio a través del rango de temperatura operativa. Se llama la atención sobre la Nota (7) en el Apéndice A, la cual explica los medios utilizados para establecer los límites de temperatura restrictivos y precautorios en las Tablas A-1 y A-2.

323.2.1 Límites Altos de Temperatura, Materiales Mencionados. Se puede utilizar un material a una temperatura sobre la máxima para la cual se muestra un valor de esfuerzo o rating, solamente si: (a) no existe prohibición en el Apéndice A o en otra parte de este Código; y (b) el proyectista verifica la calidad para el servicio del material en conformidad con el párrafo 323.2.4.

A00 323.2.2Límites Bajos de Temperatura, Materiales Mencionados. (a) Se puede utilizar un material mencionado a cualquier temperatura no inferior a la mínima mostrada en la Tabla A-1, siempre que el metal base, los depósitos de soldadura y la zona afectada térmicamente (HAZ) sean calificadas según se requiere en la entrada aplicable de la Columna A en la tabla 323.2.2. (b) Aceros al carbono con una designación de letra en la columna de Temp. Mín. en la Tabla A-1, la temperatura mínima se define mediante la curva aplicable y las Notas en la Fig. 323.2.2 A. Cuando una combinación de espesortemperatura de metal mínima de diseño está en, o sobre, la curva, no se requiere un ensayo de impacto. (c) Se puede utilizar un material mencionado a una temperatura inferior a la mínima mostrada en la tabla A-1, o la Fig. 323.2.2 A (incluyendo las Notas), a menos que esté prohibido en la Tabla 323.2.2, tabla A-1, o en otra parte de Traductora: Ana María Buchholz Müller ([email protected])

121


ASME B31.3, Ed. 1999

este Código, y siempre que el metal base, los depósitos de soldadura y la HAZ sean calificadas según lo requerido por la entrada aplicable en la Columna B de la tabla 323.2.2. (d) Cuando la Razón de Esfuerzo definida en la Fig. 323.2.2B es inferior a uno, la Fig. 323.2.2B proporciona una base adicional para el uso de aceros al carbono cubiertos por los párrafos 323.2.2(a) y (b) sin ensayos de impacto. (1) Para temperaturas mínimas de diseño de –48ºC (-55ºF) y superiores, la temperatura mínima de diseño del metal sin ensayo de impacto determinada en el párrafo 323.2.2(b), para el material y espesor dados, pueden

reducirse

en

la

cantidad

de

reducción

de

temperatura

proporcionada en la Fig. 323.2.2B para la Razón de Esfuerzo aplicable. Si la temperatura resultante es inferior a la temperatura del metal mínima de diseño, no se requiere ensayo de impacto del material. Cuando esto es aplicable, el sistema de piping también debe cumplir con los siguientes requerimientos: (a) El piping debe ser sometido a una prueba hidrostática a no menos de 1 ½ veces la presión de diseño. (b) A excepción del piping con un espesor de pared nominal de 13 mm (1/2 pulg) o menor, el sistema de piping debe ser protegido (vea el Apéndice G) contra cargas externas tales como cargas de mantención, cargas de impacto y choque térmico. (2) Para temperaturas de diseño inferiores a –48ºC (-55ºF), se requieren ensayos de impacto para todos los materiales, a excepción de lo provisto en la Nota (3) de la tabla 323.22. (e) El esfuerzo permisible o rating de componente a cualquier temperatura inferior a la mínima mostrada en la Tabla A-1, o la Fig. 323.2.2 A no debe exceder el valor de esfuerzo, o rating, a la temperatura mínima en la Tabla A-1, o el estándar del componente. (f) No se requiere ensayo de impacto para las siguientes combinaciones de metales de soldadura y temperaturas mínimas de diseño:


122


ASME B31.3, Ed. 1999

(1) Para materiales con base de acero inoxidable austenítico con contenido de carbono no superior a 0.10%, soldados sin metal de aporte, a temperaturas mínimas de diseño de –101ºc (-150ºF) y superiores. (2) Para metal de soldadura austenítico: (a) con un contenido de carbono no superior a 0.10% y producido con metales de aporte conforme a AWS A5.4, a5.9, A5.11, A5.14 o A5.221 a temperaturas mínimas de diseño de –101ºc (-150ºF) y superiores; o (b) con contenido de carbono superior a 0.10% y producido con metales de aporte conforme a AWS A5.4, A5.9, A5.11 o A5.221 a temperaturas mínimas de diseño de –48ºc (-55ºF) y superiores.


123


ASME B31.3, Ed. 1999

TABLA 323.2.2 REQUERIMIENTOS PARA ENSAYOS DE TENACIDAD A BAJA TEMPERATURA EN METALES Estos Requerimientos de Ensayos de Tenacidad son Adicionales a las Pruebas Requeridas por la Especificación de Materiales Columna A Temperaturas Mínimas de Diseño a, o sobre, la Temp. Mín. en la Tabla A-1 o la Fig. 323.2.2 A

Columna B Temperatura Mínima de Diseño inferior a Temp. Mín. en tabla A-1 o Fig. 323.2.2 A

Tipo de Material 1. Hierro fundido gris

B-1 Sin requerimientos adicionales B-2 Los materiales diseñados en el Cuadro 2 no deben ser utilizados.

A-1 Sin requerimientos adicionales

2. Hierro fundido dúctil y maleable; acero al carbono A-2 Sin requerimientos adicionales según Nota (1) a) Metal base

materiales Mencionados

3. Otros aceros al carbono; A-3 (a) Sin aceros de aleaciones bajas adicionales e intermedias; aceros ferríticos de aleación alta; aceros inoxidables duplex

inoxidables A-4 (a). Si: (1) contenido de carbono según análisis es > 0.1%; o (2) material no está en condición de tratamiento térmico en solución; entonces, someta a ensayo de impacto según párrafo 323.3 para temp. mín. de diseño <-29ºC (-20ºF) a excepción de lo provisto en las Notas (3) y (6). 5. Hierro austenítico dúctil, A-5 (a) Sin requerimientos ASTM A 571 adicionales

Materiales No Mencionados

4. Aceros austeníticos.

(b) Metal de Soldadura y Zona Afectada Térmicamente (HAZ) [Nota (2)] requerimientos A-3 (b) Los Depósitos de metal de soldadura deben ser sometidos a ensayo de impacto según el párrafo 323.3, si la temperatura mínima de diseño es <-29ºC (20ºF), excepto según lo provisto en las Notas (3) y (5) y excepto según lo siguiente; para materiales mencionados para las Curvas C y D de la Fig. 323.2.2 A, en donde los consumibles de soldadura correspondientes son calificados mediante ensayos de impacto a la temperatura mínima de diseño, o inferior, en conformidad con la especificación AWS aplicable, no se requieren pruebas adicionales. A-4 (b) Los depósitos de metal de soldadura deben ser sometidos a ensayo de impacto según el párrafo 323.3 si la temp. mín. de diseño es < -29ºC (-20ºF) a excepción de lo provisto en el párrafo 323.2.2 y en las Notas (3) y (6).

B-3 A excepción de lo provisto en las Notas (3) y (5), someta a tratamiento térmico el metal base según la especificación ASTM aplicable mencionada en el párrafo 323.3.2; entonces someta el metal base, los depósitos de soldadura y la HAZ a ensayos de impacto según el párrafo 323.3 [vea Nota (2)]. Cuando se utilizan los materiales a temp.mín. de diseño por debajo de la curva asignada según lo permitido por las Notas (2) y (3), los depósitos de soldadura y la HAZ deben ser sometidos a ensayos de impacto [Nota (2)]. B-4 El metal base y los depósitos de metal de soldadura deben ser sometidos a ensayo de impacto según el párrafo 323.3. vea las Notas (2), (3) y (6).

A-5 (b) No se permite soldar.

B-5 El metal base debe ser sometido a ensayo de impacto según el párrafo 323.3. No utilice <-196ºC (-320ºF). No se permute soldar. 6. Aluminio, cobre, níquel y A-6 (a) Sin requerimientos A-6(b) Sin requerimientos B-6 El proyectista debe sus aleaciones; titanio sin adicionales. adicionales a menos que la asegurarse mediante pruebas aleación. composición del metal de aporte apropiadas [vea la Nota (4)] esté fuera del rango para que el metal base, los composición de metal base; depósitos de soldadura y la entonces realice pruebas según la HAZ son apropiados para la columna B-6. temp. mín. de diseño. 7. Un material no mencionado debe conformar una especificación publicada. Cuando la composición, el tratamiento térmico y la forma del producto son comparables a los de un material mencionado, se deben satisfacer los requerimientos del material mencionado correspondiente. Los otros materiales no mencionados deben ser calificados según se requiere en la sección aplicable de la columna B.


124


ASME B31.3, Ed. 1999

NOTAS (1) Los aceros al carbono conforme a lo siguiente están sujetos a las limitaciones en el Cuadro B-2; las planchas según ASTM A 36, A 283 y A 570; cañerías según ASTM A 134 cuando son fabricadas de estas planchas; y cañerías según ASTM A 53 Tipo F y API 5L soldadas a tope Gr A25 . (2) Las ensayos de impacto que satisfacen los requerimientos de la Tabla 323.3.1, realizadas como parte de la calificación del procedimiento de soldadura, satisfacen todos los requerimientos del párrafo 323.2.2 y no requieren ser repetidas para las soldaduras. (3) No se requieren ensayos de impacto si la temperatura mínima de diseño es inferior a – 29ºC (-20ºF) pero en, o sobre, -104ºC (-155ºF) y la Razón de Esfuerzo definida en la Fig. 323.2.2B no excede 0.3 veces S. (4) Las pruebas pueden incluir elongaciones de tensión, resistencia a la tracción en entalle (comparada con la resistencia a la tracción sin entalle), y)u otras pruebas, conducidas a, o debajo de, la temperatura mínima de diseño. Vea también el párrafo 323.3.4. (5) No se requieren ensayos de impacto cuando la probeta Charpy máxima que se puede obtener tiene un ancho a lo largo del entalle de menos de 2.5 mm (0.098 pulg). Bajo estas condiciones, la temperatura mínima de diseño no debe ser inferior al menor de – 48ºC (-55ºF) o de la temperatura mínima para el material en la Tabla A-1. (6) No se requieren ensayos de impacto cuando la probeta Charpy máxima que se puede obtener tiene un ancho a lo largo del entalle de menos de 2.5 mm (0.098 pulg.)

323.2.3 Límites de Temperatura, Materiales No Mencionados. Un material no mencionado, aceptable bajo el párrafo 323.1.2, debe estar calificado para el servicio a todas las temperaturas dentro del rango establecido, desde la temperatura mínima de diseño a la temperatura (máxima) de diseño, en conformidad con el párrafo 323.2.4.

323.2.4 Verificación de Calidad para el Servicio. (a) Cuando un material no mencionado es utilizado, o cuando un material mencionado es utilizado por sobre la temperatura más alta para la cual aparecen los valores de esfuerzo en el Apéndice A, el proyectista es responsable de demostrar la validez de los esfuerzos permisibles y demás límites utilizados en el diseño y del enfoque utilizado para el uso del material, incluyendo la derivación de los datos de esfuerzo y el establecimiento de límites de temperatura. (b) Se deben obtener los datos para el desarrollo de los límites de diseño de un programa científico realizado en conformidad con tecnología reconocida tanto


125


ASME B31.3, Ed. 1999

para el material como para las condiciones del servicio. Los factores a considerar incluyen: (1) aplicabilidad y confiabilidad de los datos, especialmente para los extremos del rango de temperatura; (2) resistencia del material a los efectos dañinos del servicio con fluido y del medioambiente a través del rango de temperatura; y (3) determinación de los esfuerzos permisibles en conformidad con el párrafos 302.2.3.

323.3 Métodos de Ensayos de Impacto y Criterios de Aceptación. 323.3.1 General. Cuando se requiere ensayo de impacto según la Tabla 323.2.2 , según otras provisiones en este Código, o según el diseño de ingeniería, debe ser realizada en conformidad con la Tabla 323.3.1 utilizando métodos de prueba y criterios de aceptación descritos en los párrafos 323.3.2 hasta 323.3.5.

323.3.2 Procedimiento. La ensayo de impacto de cada producto de material para cualquier especificación (incluyendo soldaduras en componentes) debe realizarse utilizando los procedimientos y aparatos en conformidad con ASTM A 370, y en conformidad con los requerimientos de las pruebas de impacto, excepto que los requerimientos específicos de este Código deben prevalecer cuando entran en conflicto con los requerimientos de esas especificaciones. _Producto Cañería Tubo Fittings Forjados Fundidos Apernado Plancha

Nº Espec. ASTM A 333 A 334 A 420 A 350 A 352 A 320 A 20

NOTA GENERAL: Los títulos de los estándares referidos no mencionados en el Indice de Especificaciones para el Apéndice A son: A 20 Requerimientos Generales para Planchas de Acero para Recipientes sometidos a Presión y A 370 Métodos de Inspección y Definiciones para Inspección Mecánica de Productos de Acero. Traductora: Ana María Buchholz Müller ([email protected])

126


ASME B31.3, Ed. 1999

Notas: (1) Se puede utilizar cualquier material de acero al carbono hasta una temperatura mínima de –29ºC (-20ºF) para el Servicio con Fluido Categoría D. (2) Se pueden utilizar materiales con los Grados X de API 5L y ASTM 381, en conformidad con la Curva B, si han sido normalizados o enfriados rápidamente (quenched) y templados. (3) Se pueden utilizar los siguientes materiales en conformidad con la Curva D, si han sido normalizados. (a) Plancha ASTM A516, todos los grados; (b) Cañería ASTM A671, Grados CE55, CE60 y todos los garbos realizados con plancha A 516; (c) Cañería ASTM A672, Grados E55, E60 y todos los grados realizados con plancha A516. (4) Un procedimiento de soldadura para la manufactura de cañerías o componentes debe incluir ensayos de impacto de soldaduras y HAZ para cualquier temperatura mínima de diseño inferior a –29ºC (-20ºF); a excepción de lo provisto en la Tabla 323.2.2, A-3(b). (5) Se requieren ensayos de impacto en conformidad con el párrafo 323.3 para cualquier temperatura mínima de diseño inferior a –48ºC (-55ºF), a excepción de lo permitido en la Nota (3) en la tabla 323.2.2. (6) Para flanges ciegos y paletas, T debe ser ¼ del espesor del flange.

FIG. 323.2.2 A TEMPERATURAS MÍNIMAS SIN ENSAYOS DE IMPACTO PARA MATERIALES DE ACERO AL CARBONO (Vea la tabla A-1 respecto de la Curva Diseñada para un Material Mencionado) Traductora: Ana María Buchholz Müller ([email protected])

127


ASME B31.3, Ed. 1999

NOTAS GENERALES (a) La Razón de Esfuerzo se define como el máximo de lo siguiente: (1) esfuerzo nominal de presión (basado en el espesor mínimo de la pared de la cañería menos las permisividades) divididas por S a la temperatura mínima de diseño (2) para componentes de piping con ratings de presión, la presión para la condición en consideración dividida por el rating de presión a la temperatura mínima de diseño; (3) esfuerzo longitudinal combinado debido a la presión, el peso muerto y la deformación de desplazamiento (factores de intensificación de esfuerzo no están incluidos en este cálculo) dividido por S a la temperatura mínima de diseño. Para calcular el esfuerzo longitudinal, las fuerzas y los momentos en el sistema de piping deben ser calculados utilizando propiedades de secciones basadas en las dimensiones nominales menos las permisividad de corrosión, erosión y mecánicas. (b) Las cargas coincidentes con la temperatura del metal bajo consideración deben ser utilizadas en la determinación de la razón de Esfuerzo según lo definido más arriba.

FIG. 323.2.2B REDUCCIÓN EN LA TEMPERATURA MÍNIMA DE DISEÑO DEL METAL SIN ENSAYO DE IMPACTO


128


ASME B31.3, Ed. 1999

TABLA 323.3.1 REQUERIMIENTOS DE ENSAYOS DE IMPACTO PARA METALES

Pruebas en Soldaduras en Fabricación o Conjunto

Materiales de Prueba

Características de Prueba

Columna A Los Materiales sometidos a Prueba por el Manufacturador [Vea la Nota (1)] o Aquellos en la Tabla 323.2.2 que Requieren Ensayos de Impacto solamente en Soldaduras

Columna B Materiales no sometidos a Pruebas por el Manufacturador o Aquellos sometidos a Prueba pero sometidos a Tratamiento térmico durante o después de la Fabricación

Nº de A-1 El mayor de los números requeridos por: B-1 El número requerido por la especificación Pruebas (a) la especificación de materiales, o aplicable mencionada en el párrafo 323.3.2. Vea la (b) la especificación aplicable mencionada en el Nota (2). párrafo 323.3.2. vea la Nota (2). Ubicación y A-2 Según lo requerido por la especificación aplicable en el párrafo 323.3.2 orientación de probetas Pruebas A-3 El manufacturador B-3 El fabricante o instalador realizadas por Pieza de A-4 Una requerida para cada procedimiento de soldadura, para cada tipo de metal de aporte (es decir, prueba para clasificación AWS E-XXXX) y para cada fundente a ser utilizado. Las piezas de prueba deben ser sometidas la a esencialmente el mismo tratamiento térmico (incluyendo tiempo a la temperatura o temperaturas y tasa de preparación enfriamiento) que el piping instalado haya recibido. de las probetas de impacto Nº de piezas A-5 B-5 de prueba (a) Una pieza, espesor T, para cada rango de (a) Una pieza de cada lote de material en cada [vea la Nota espesor de material desde T/2 hasta T + 6.4 especificación y grado incluyendo el tratamiento (3)] mm (1/4 pulg). térmico [vea la Nota (4)] a menos que; (b) A menos que lo requiera el diseño de (b) Los materiales son calificados por el fabricante o ingeniería, no se requieren realizar las piezas instalador según lo especificado en la Sección de cada lote, ni del material para cada trabajo, B-1 y B-2 más arriba, en cuyo caso los siempre que las soldaduras hayan sido requerimientos de la Sección A-5 son aplicables. sometidas a prueba según lo requiere la Sección 4 más arriba, para el mismo tipo y grado de material ( o para el mismo P-number y Nº de Grupo en el Código BVP, Sección lX) y del mismo rango de espesor y que los registros de las pruebas sean puestos a disposición. Ubicación y 6 Orientación (a) Metal de soldadura: a través de la soldadura, con entalle en el metal de soldadura; el eje del entalle de probetas debe ser normal a la superficie del material, con una cara de la probeta < 1.5 mm (1/16 pulg) desde la superficie del material. (b) La zona afectada térmicamente HAZ; a través de la soldadura suficientemente larga para localizar el entalle en la HAZ después del grabado; el eje del entalle debe ser aproximadamente normal a la superficie del material y debe incluir todo lo posible del HAZ en la fractura Pruebas 7 realizadas El fabricante o instalador por

NOTAS: (1) Se debe obtener un informe certificado de los ensayos de impacto (después de haber sido sometido a tratamiento térmico según lo requerido en la Tabla 323.2.2, ítem B-3) entregado por el manufacturador como evidencia que el material (incluyendo las soldaduras utilizadas en su manufactura) satisface los requerimientos de este Código y que: (a) Los ensayos fueron conducidos en probetas representativas del material entregado a y utilizado por el fabricante o instalador; o, Traductora: Ana María Buchholz Müller ([email protected])

129


ASME B31.3, Ed. 1999

(b) Los ensayos fueron conducidos en probetas removidas de piezas de ensayo del material que ha sido sometido a tratamiento térmico separadamente en la misma forma que el material (incluyendo el tratamiento térmico realizado por el manufacturador) de manera que es representativo del piping terminado; (2) Si se utiliza soldadura en la manufactura, fabricación o instalación, las pruebas en el HAZ serán suficientes para las pruebas del material base. (3) La pieza para ensayo debe ser suficientemente grande para permitir la preparación de tres probetas del metal de soldadura y tres de la HAZ (si se requiere) según el párrafo 323.3. Si esto no es posible, se requiere la preparación de piezas para ensayo adicionales. (4) Para los propósitos de este requerimiento, “lote” significa la cantidad de material descrito bajo la provisión del “Nº de ensayos” de la especificación aplicable al término del producto (es decir, plancha, cañería, etc.) mencionado en el párrafo 323.3.2.

323.3.3 Probetas para Ensayo. Cada set de probetas de ensayo de impacto debe consistir de tres barras de probetas. Todas las ensayos de impacto deben ser realizadas utilizando barras de probetas cuadradas para entalle-V Charpy de sección transversal de 10 mm (0.394 pulg) estándar, excepto cuando la forma del material o el espesor no lo permite. Las ensayos de impacto Charpy pueden ser realizadas en probetas de espesor total del material, que pueden ser maquinadas para remover las irregularidades superficiales. En forma alternativa, se puede reducir el espesor de este material

para producir la mayor probeta Charpy

subdimensionada posible. Vea la tabla 323.3.4.

323.3.4 Temperaturas de Ensayo. Para todas las ensayos de impacto Charpy, se deben observar los criterios de temperatura de ensayo en el párrafo 323.3.4(a) o (b). Las probetas para ensayo, así como las tenazas de manipulación, deben ser enfriadas por u tiempo suficiente para alcanzar la temperatura de ensayo. (a) Para Materiales de Espesor Igual o Mayor a 10 mm (0.394 pulg). Cuando la probeta para entalle-V Charpy más grande que se pueda obtener tiene un ancho a lo largo del entalle de al menos 8 mm (0.315 pulg), el ensayo Charpy que utiliza esta probeta debe ser conducido a una temperatura no superior a la temperatura de diseño mínima. Cuando la probeta más grande posible tiene un ancho a lo largo del entalle inferior a 8 mm, se debe conducir el ensayo a una temperatura inferior a la temperatura mínima de diseño en la cantidad mostrada en la tabla 323.3.4 para este ancho de probeta. Traductora: Ana María Buchholz Müller ([email protected])

130


ASME B31.3, Ed. 1999

(b) Para Materiales con Espesor Inferior a 10 mm (0.394 pulg). Cuando la probeta más grande que se puede obtener para el entalle-V Charpy, tiene un ancho a lo largo del entalle de al menos el 80% del espesor del material, el ensayo Charpy de esta probeta debe ser conducido a una temperatura no superior a la temperatura mínima de diseño. Cuando la probeta para ensayo más grande posible tiene un ancho a lo largo del entalle de menos de 80% del espesor de material, el ensayo debe ser conducido a una temperatura inferior a la temperatura mínima de diseño en una cantidad igual a la diferencia (referida a la Tabla 323.3.4) entre la reducción de temperatura correspondiente al espesor de material real y la reducción de temperatura correspondiente al ancho de la probeta Charpy realmente sometida a prueba.

323.3.5 Criterios de Aceptación. (a) Requerimientos Mínimos de Energía. A excepción de los materiales del apernado, el requerimiento mínimo de energía aplicable para aceros al carbono y de baja aleación con resistencias a la tracción mínimas especificadas inferiores a MPa (95 ksi), debe corresponder a aquellos mostrados en la tabla 323.3.5. (b) Requerimientos de Expansión Lateral. Otros aceros al carbono y de baja aleación con resistencias a la tracción mínimas especificadas iguales, o superiores, a 656 MPa (95 ksi), todos los materiales para el apernado y todos los aceros de aleación alta (P-Nºs 6, 7 y 8) deben tener una expansión lateral opuesta al entalle no inferior a 0.38 mm (0.015 pulg) para todos los tamaños de probeta. La expansión lateral corresponde al aumento del ancho de la probeta de impacto quebrada por sobre la expansión de una probeta no quebrada medida en el lado de compresión, paralelo a la línea que constituye el fondo del entalle-V (vea ASTM A 370). (c) Requerimientos de Ensayo de Impacto en Soldaduras. Cuando dos metales base con diferentes valores de energía de impacto requerida son unidos mediante soldadura, los requerimientos de energía del ensayo de impacto deben ser conforme a los requerimientos del material base con la resistencia Traductora: Ana María Buchholz Müller ([email protected])

131


ASME B31.3, Ed. 1999

a la tracción mínima especificada que combina más estrechamente la resistencia a la tracción mínima especificada del metal de soldadura. (d) Repetición de ensayos. (1) Para Criterios de Energía Absorbida. Cuando el valor promedio de las tres probetas iguala o excede el valor mínimo permitido para una probeta y el valor para más de una probeta es inferior al valor promedio requerido, o cuando el valor para una probeta es inferior al valor mínimo permitido para una probeta única, se debe realizar una repetición de la prueba en tres probetas adicionales. El valor de cada una de estas probetas para el ensayo de repetición debe ser igual o exceder el valor promedio requerido. (2) Para el Criterio de Expansión Lateral. Si el valor de la expansión lateral para una probeta en un grupo de tres es inferior a 0.38 mm (0.015 pulg) pero no inferior a 0.25 mm (0.01 pulg) y si el valor promedio para tres probetas iguala o excede 0.38 mm (0.015 pulg), se puede realizar una repetición de la prueba en tres probetas adicionales, cada una de las cuales debe igualar o exceder el valor mínimo especificado de 0.38 mm (0.015 pulg). En el caso de materiales tratados térmicamente, si no se obtienen los valores requeridos en la repetición de prueba, o si los valores en la prueba inicial son inferiores al mínimo permitido para una prueba de repetición, el material puede ser sometido nuevamente a tratamiento térmico y sometido nuevamente a una prueba. Después de repetir el tratamiento térmico, se debe realizar un set de tres probetas. Para la aceptación, la expansión lateral de cada una de estas probetas debe igualar o exceder el valor mínimo especificado de 0.38 mm (0.015 pulg). (3) Para Resultados de Prueba Erráticos. Cuando un resultado errático es el resultado

de

una

probeta

defectuosa,

o existe incerteza en el

procedimiento de la prueba, se permitirá una repetición de la prueba.


132


ASME B31.3, Ed. 1999

323.4 Requerimientos del Servicio con Fluido para Materiales. 323.4.1 General. Los requerimientos en el párrafo 323.4 son aplicables a partes sometidas a presión. No son aplicables a materiales utilizados como soportes, brackets, empaquetadura o apernado. Vea también el Apéndice F, párrafo F323.4.

TABLA 323.3.4 REDUCCIÓN DE TEMPERATURA EN ENSAYO DE IMPACTO CHARPY1 Espesor Real del Material [Vea el párrafo 323.3.4(b)] o Ancho de Probeta para Impacto Charpy a lo Largo del Entalle [Nota (2)]

Reducción de Temperatura por debajo de la Temperatura Mínima de Diseño

mm

pulg

ºC

ºF

10 (barra estándar de tamaño completo)

0.394

0

0

9 8

0.354 0.315

0 0

0 0

7.5 (barra tamaño 3/4) 7 6.67 (barra tamaño 2/3)

0.295 0.276 0.262

2.8 4.4 5.6

5 8 10

6 5 (barra tamaño ½) 4

0.236 0.197 0.157

8.3 11.1 16.7

15 20 30

3.33 (barra tamaño 1/3) 3 2,5 (barra tamaño ¼)

0.131 0.118 0.098

19.4 22.2 27.8

35 40 50

Notas: (1) Estos criterios de reducción de temperatura no son aplicables cuando la Tabla 323.5 especifica expansión lateral para valores mínimos requeridos. (2) Se permite la interpolación de líneas rectas para valores intermedios.


133


ASME B31.3, Ed. 1999

TABLA 323.3.5 VALORES MÍNIMOS REQUERIDOS PARA IMPACTO DE ENTALLE-V CHARPY Energía [Nota (1] Aceros completamente Aceros distintos a los desoxidizados completamente desoxidizadps Resistencia a la tracción mínima específica (a) Aceros al Carbono y de Baja Aleación

Nº de probetas [Nota (2)]

Joules

Pie-lbpie

Joules

Pie-lbpie

448 Mpa (65 ksi) y menor

Promedio para 3 probetas Mínimo para 1 probeta

18 16

13 10

14 10

10 7

Sobre 448 hasta 517 Mpa (75 ksi)

Promedio para 3 probetas Mínimo para 1 probeta

20 16

15 12

18 14

13 10

Sobre 517 pero no inclusive 656 Promedio para 3 probetas Mpa (95 ksi) Mínimo para 1 probeta

27 20

20 15

... ... Expansión lateral

656 Mpa y superior [Nota (3)

Mínimo para 3 probetas

0.38 mm (0.015 pulg)

(b) Aceros en P-Nºs 6, 7 y 8

Mínimo para 3 probetas

0.38 mm (0.015 pulg)

... ...

NOTAS: (1) Los valores de energía en esta Tabla son para probetas de tamaño estándar. Para probetas sub-dimensionadas, estos valores deben ser multiplicados por la razón entre el ancho real de la probeta y el de la probeta de tamaño completo, 10 mm (0.394 pulg). (2) Vea el párrafo 23.3.5(d) para pruebas de repetición permisibles. (3) Para apernado de este nivel de resistencia en tamaños nominales M 52 (2 pulg) y menores, se pueden aplicar los requerimientos de impacto de ASTM A 320. Para apernado superior a M 52 se deben aplicar los requerimientos de esta Tabla.

323.4.2 Requerimientos Específicos. (a) Hierro Dúctil. No se debe utilizar hierro dúctil para partes sometidas a presión a temperaturas inferiores a –29ºC (-20ºF) (excepto hierro dúctil austenítico) o sobre 343ºC (650ºF). Se puede utilizar el hierro dúctil austenítico conforme a ASTM A 571 a temperaturas inferiores a –29ºC (-20ºF) hasta la temperatura del ensayo de impacto conducida en conformidad con esa especificación, pero no inferior a –196ºC (-320ºF). Las válvulas con cuerpos y bonetes, o tapas, realizadas de materiales conforme a ASTM A 395 y que satisfacen los requerimientos de ASME B16.42 y los requerimientos adicionales de ASME B16.34 Clase Estándar, API 594,


134


ASME B31.3, Ed. 1999

API 599, o API 609, pueden ser utilizadas dentro de ratings de presióntemperatura entregados en ASME B16.42. No se debe realizar soldadura en la fabricación o reparación de componentes de hierro dúctil, ni en el montaje de estos componentes en un sistema de piping. (b) Otros Hierros Fundidos. Los siguientes no deben ser utilizados bajo condiciones cíclicas severas. Si se proporcionan protecciones contra el calor excesivo, el choque térmico, el choque mecánico y el abuso, pueden ser utilizados en otros servicios sujetos a los siguientes requerimientos. (1) No se debe utilizar hierro fundido sobre la superficie del terreno dentro de los límites de la unidad de proceso en servicio con hidrocarburo u otro fluido inflamable a temperaturas sobre 149ºC (300ºF), ni con presiones manométricas sobre 1035 kPa (150 psi). En otros lugares

el límite de

presión debe ser 2760 kPa (400 psi). (2) No se debe utilizar hierro maleable en un servicio con fluido a temperaturas inferiores a –29ºC (-20ºF) o sobre 343ºc (650ºF) y no debe ser utilizado en servicio con fluido inflamable a temperaturas sobre 149ºC (300ºF) ni a presiones manométricas sobre 2760 kPa (400 psi). (3) El hierro de silicio alto (14.5% Si) no debe ser utilizado en servicio con fluido inflamable. El manufacturador debería ser consultado respecto de los ratings de presión-temperatura y las medidas precautorias al usar este material. (c) Otros Materiales. (1) Cuando se realiza soldadura o corte térmico en fundiciones de aluminio, los valores de esfuerzos en el Apéndice A y los ratings de componentes mencionados en la Tabla 326.1 no son aplicables. Es responsabilidad del proyectista establecer tales esfuerzos y ratings consistentes con los requerimientos de este Código. (2) No se debe utilizar plomo, estaño ni sus aleaciones en servicios con fluidos inflamables.


135


ASME B31.3, Ed. 1999

343.4.3 Materiales de Revestimientos y Recubrimientos. Se pueden utilizar materiales

con

revestimientos

metálicos

o

recubrimientos

metálicos

en

conformidad con las siguientes provisiones. (a) Cuando los componentes de piping son realizados de planchas de revestimiento integral conforme a: (1) ASTM A 263, Plancha de Revestimiento de Acero Cromo, Hoja y Cinta, o (2) ASTM A 364, Plancha de Revestimiento de Acero Cromo-Níquel, Hoja o Cinta, o (3) ASTM A 265, Plancha de Revestimiento de Aleación con Base de Níquel y Níquel, Hoja y Correa, la presión de diseño en conformidad con las reglas en el párrafo 304 puede basarse en el espesor total del metal base y del revestimiento después de deducir cualquier permisividad de corrosión, siempre que tanto el metal base como el metal del revestimiento sean aceptables según el Código bajo el párrafo 323.1 y siempre que la plancha de revestimientos haya sido sometida a prueba de esfuerzo cortante y satisfaga todos los requerimientos de esta prueba según la especificación ASTM aplicable. El esfuerzo permisible para cada material (base y revestimiento) debe ser tomado del Apéndice A, o determinado en conformidad con las reglas del párrafo 302.3, siempre que, sin embargo, el esfuerzo permisible utilizado para la porción de revestimiento del espesor de diseño nunca debe ser mayor que el esfuerzo utilizado para la porción base. (b) Para todos los demás componentes de cañería recubierta o con revestimiento metálico, el metal base debe corresponder a un material aceptable del Código según lo definido en el párrafo 323.1 y el espesor utilizado en la presión de diseño en conformidad con el párrafo 304 no debe incluir el espesor del revestimiento o recubrimiento. El esfuerzo permisible utilizado debe ser el del metal base a temperatura de diseño. Para tales componentes, el revestimiento o recubrimiento puede corresponder a cualquier material que, a juicio del usuario, sea apropiado para el servicio pretendido y para el método de manufactura y montaje del componente de piping. Traductora: Ana María Buchholz Müller ([email protected])

136


ASME B31.3, Ed. 1999

(c) A excepción de componentes diseñados en conformidad con las provisiones del párrafo 323.4.3(a ), los requerimientos para el servicio con fluido para los materiales establecidos en este Código no deben restringir su uso como revestimiento o recubrimiento en cañerías o otros componentes. Los requerimientos de servicios con fluidos para el material exterior (incluyendo aquellos para componentes y uniones) deben ser los reguladores, excepto que se deben considerar las limitaciones de temperatura de los materiales interiores y exteriores y de cualquier unión entre ellos. (d) La fabricación mediante soldadura de los componentes de piping revestido o recubierto y la inspección y pruebas de estos componentes deben realizarse en conformidad con las provisiones aplicables del Código BVP, Sección Vlll, División 1, UCL-30 hasta UCL-52, o las provisiones de los Capítulos V y Vl de este Código, los que sean más estrictos.

323.5 Deterioro de los Materiales en Servicio. La selección de materiales que resistan el deterioro en servicio no está dentro del alcance de este Código. Es responsabilidad del proyectista seleccionar los maternales apropiados para el servicio con fluidos. En el Apéndice F, párrafo F323, se presentan recomendaciones basadas en la experiencia como guía.

325 MATERIALES – MISCELÁNEO 325.1 Materiales Auxiliares y de Uniones Cuando se seleccionan materiales tales como adhesivos, cementos, solventes, soldaduras blandas, soldaduras fuertes, empaquetaduras y O-rings para realizar uniones de sello, el proyectista debe considerar su calidad para el servicio con fluido. (Se deben considerar también los posibles efectos de la unión o de materiales auxiliares sobre el fluido manipulado).


137


ASME B31.3, Ed. 1999

CAPÍTULO IV ESTÁNDARES PARA COMPONENTES DE PIPING 326 DIMENSIONES Y RATINGS DE COMPONENTES 326 Requerimientos Dimensionales 326.1.1 Componentes de Piping Mencionados. Los estándares1 dimensionales para componentes de piping son mencionados en la

Tabla

326.1.

Los

requerimientos

dimensionales

contenidos

en

las

especificaciones mencionadas en el Apéndice A también deben ser considerados como requerimientos de este Código.

326.1.2 Componentes de Piping No Mencionados. Las dimensiones de los componentes de piping no mencionados en la Tabla 326.1, o en el Apéndice A, deben corresponder a aquellas de componentes mencionados comparables, tanto como sea posible. En cualquier caso, las dimensiones deben ser tales que proporcionen la resistencia y el desempeño equivalentes a los componentes estándar, a excepción de lo provisto en los párrafos 303 y 304.

326.1.3 Roscas. Las dimensiones de las roscas de las conexiones de piping no cubiertas por un estándar, o especificación, de componentes reguladora deben conformar los requerimientos de estándares aplicables mencionados en la Tabla 326.1 o Apéndice A.

326.2 Ratings de Componentes 326.2.1 Componentes Mencionados. Los ratings de presión-temperatura de los componentes mencionados en la tabla 326.1 son aceptables para la presión de diseño en conformidad con el párrafo 303.


138


ASME B31.3, Ed. 1999

326.2.2 Componentes No Mencionados. Los ratings de presión-temperatura de componentes de piping no mencionados deben conformar las provisiones aplicables del párrafo 304.

A00 326.3 Documentos de Referencia. Los documentos mencionados en la Tabla 326.1 contienen referencias a códigos, estándares y especificaciones no mencionadas en la Tabla 326.1. Estos códigos, estándares y especificaciones deben ser utilizados solamente en el contexto de los documentos mencionados en los cuales aparecen. Los requerimientos del diseño, de los materiales, de la fabricación, del montaje, de los exámenes, de la inspección y de las pruebas de este Código no son aplicables a los componentes manufacturados en conformidad con los documentos mencionados en la Tabla 326.1, a menos que se establezca específicamente en este Código, o en el documento mencionado. __________________________________________________ 1

No es posible hacer referencia a una edición específica de cada estándar a lo largo del texto del Código. En su lugar, en el Apéndice E se muestran las referencias a ediciones aprobadas, junto con los nombres y la dirección de las organizaciones auspiciadoras.

_______________________________________________________


139


ASME B31.3, Ed. 1999

TABLA 326.1 ESTÁNDARES1 DE COMPONENTES Estándar o Especificación


Designación [Nota (2)]

140


ASME B31.3, Ed. 1999

Notas: (1) No es posible hacer referencia a una edición específica de cada estándar a lo largo del texto del Código. En su lugar, en el Apéndice E se muestran las referencias a ediciones aprobadas, junto con los nombres y la dirección de las organizaciones auspiciadoras. (2) Un asterisco (*) que precede la designación indica que el estándar ha sido aprobado como Estándar Nacional Americano por el Instituto de Estándares Nacionales Americanos. (3) Este estándar permite el uso de materiales no mencionados; vea el párrafo 323.1.2.

(4) Este estándar permite las roscas de cañerías rectas en tamaños < DN 15 (NPS ½); vea el párrafo 314.2.1(d). (5)

Nota precautoria: Los ratings de presión de componentes manufacturados en conformidad con ediciones previas a la edición de 1994 de este estándar fueron reducidos al 80% de la cañería sin costura equivalente. Esta reducción de capacidad ya no se requiere para componentes manufacturados en conformidad con la Edición 1994.


141


ASME B31.3, Ed. 1999

CAPÍTULO V FABRICACIÓN, MONTAJE E INSTALACIÓN 327 GENERAL Los materiales y los componentes de piping metálico son preparados para su montaje e instalación mediante uno o más de los procesos de fabricación cubiertos en los párrafos 328, 330, 331, 332 y 333. Cuando alguno de estos procesos es utilizado en el montaje o en la instalación, los requerimientos son los mismos que para la fabricación.

328 SOLDADURA La soldadura debe conformar los párrafos 328.1 hasta 328.6 en conformidad con los requerimientos aplicables del párrafo 311.2.

328.1 RESPONSABILIDAD DE LA SOLDADURA Cada empleador es responsable por la soldadura realizada por el personal de su organización y, a excepción de lo provisto en los párrafos 328.2.2 y 328.2.3, debe conducir las pruebas requeridas para calificar los procedimientos de soldadura y calificar y, según se requiera, re-calificar a los soldadores y a los operadores de soldaduras.

328.2.1 CALIFICACIONES DE SOLDADURA 328.2.1 Requerimientos de calificación (a) La calificación de los procedimientos que serán utilizados y del desempeño de los soldadores y operadores debe conformar los requerimientos del Código BPV, sección IX, excepto las modificaciones indicadas. (b) Cuando el metal base no resiste el doblado guiado de 180 grados requerido por la Sección IX, se requiere que una probeta soldada para calificación sea


142


ASME B31.3, Ed. 1999

sometida al mismo grado de doblado que el metal base, con un margen de 5 grados. (c) Los requerimientos para el precalentamiento del párrafo 330 y para el tratamiento térmico del párrafo 331, así como los requerimientos similares en el diseño de ingeniería, deben ser aplicables a los procedimientos de soldadura para calificación. (d) Cuando el Código, o el diseño de ingeniería, requieren ensayo de impacto, los procedimientos de soldadura para calificación deben satisfacer estos requerimientos mediante los procedimientos de calificación de soldaduras. (e) Si se utilizan insertos consumibles [Fig. 328.3.2 dibujo (d). (e), (f) o (g)], o sus equivalentes completamente maquinados, o anillos de respaldo, se debe demostrar su conveniencia por medio de la calificación del procedimiento, excepto cuando un procedimiento calificado sin el uso de anillo de respaldo también esté calificado para su uso con un anillo de respaldo en una junta de tope de soldadura única. (f) Para reducir el número de calificaciones de procedimientos de soldadura requeridas, se asignan P-Numbers o S-Numbers y Group Numbers, en el Código BPV, Sección lX, a los grupos de metales, basados generalmente en la composición, soldadibilidad y propiedades mecánicas, hasta donde sea posible. Para la conveniencia del usuario del Código, los P-Numbers y los Snumbers para la mayoría de los metales aparecen en una lista en una columna separada en la Tabla A-1. Vea la Sección lX, OW/QB-422, para los Group Numbers y los respectivos P-Numbers y S-Numbers. Este Código requiere el uso de la Sección lX, QW-420.2.

328.2.2 Calificación de Procedimientos realizada por Otros. Cada empleador es responsable de la calificación de todo procedimiento de soldadura usado por el personal de la organización. Se pueden usar procedimientos calificados por otros, sujetos a la aprobación específica del Inspector, siempre que se satisfagan las siguientes condiciones: (a) El Inspector debe estar conforme con que: Traductora: Ana María Buchholz Müller ([email protected])

143


ASME B31.3, Ed. 1999

1. Una conocida organización responsable con experiencia en el campo de las soldaduras ha preparado, calificado y ejecutado la especificación de procedimiento de soldadura (WPS) propuesta; y 2. El empleador no realizar cambios en el procedimiento de soldadura (b) El P-Number del material base es 1,3, 4 Group number 1 (1 ¼ max.) u 8; y no se requiere ensayos de impacto. (c) Los metales bases que serán unidos tienen el mismo P-Number, excepto que los P-Nos 1, 3 y 4 Gr. No 1 pueden ser soldados entre ellos, según lo permite la Sección lX. (d) El material a ser soldado tiene un espesor inferior a 19 mm (3/4 pulg.). No se requiere el tratamiento térmico posterior. (e) La presión de diseño no excede el rating de ASME B16.5 PN 50 (Class 300) para el material a temperatura de diseño; y la temperatura de diseño está en el rango de –29°C a 399°C (-20°F a 750°F), inclusive. (f) El proceso de soldadura corresponde a SMAW o GTAW, o a una combinación a partir de ambos. (g) Se seleccionan los electrodos de soldadura para el proceso SMAW de las siguientes clasificaciones. AWS A5.11

AWS A5.41

AWS A5.51

E6010 E6011 E7015 E7016 E7018

E308-15, -16 E308L-15, -16 E309-15, -16 E310-15, -16 E-16-8-2-15, -16 E316-15. -16 E316L-15. -16 E347-15, -16

E7010-AI E7018-Al E8016-BI B8018-BI E8015-B2L E8016-B2 E8018-B2 E8018-B2L

(h) Por medio de su firma el empleador acepta la responsabilidad de la WPS y del registro de calificación del procedimiento (PQR). (i) El empleador tiene al menos un soldador, o un operador de soldadura, con contrato vigente, el cual ha aprobado satisfactoriamente un ensayo de calificación de desempeño utilizando el procedimiento y el material con el PNumber especificado en la WPS. Con este propósito se debe usar el ensayo Traductora: Ana María Buchholz Müller ([email protected])

144


ASME B31.3, Ed. 1999

de desempeño de doblado requerido por la Sección iX, QW-302. No se considera aceptable la calificación por medio de radiografía.

328.2.3 Calificación de Desempeño realizada por Otros. Para evitar la duplicación de esfuerzo, un empleador puede aceptar una calificación de desempeño realizada para otro empleador, siempre que el Inspector entregue su aprobación específica. La aceptación se limita a la calificación del piping utilizando el mismo procedimiento, o uno equivalente, que incluya las variables esenciales consideradas por los límites de la Sección lX. El empleador deberá obtener una copia del registro del ensayo de calificación de procedimientos del empleador anterior, que indique el nombre del empleador, el nombre del soldador u operador de soldadura, identificación de procedimiento, fecha de la calificación exitosa y la fecha en la cual el individuo utilizó por última vez el procedimiento en un piping de presión.

328.2.4 Registros de Calificaciones. El empleador debe mantener un registro auto-certificado de los procedimientos utilizados por los soldadores y los operadores empleados, el cual muestre la fecha y los resultados de las calificaciones del procedimiento y del desempeño, además del símbolo de identificación asignado a cada soldador y operador. El registro mencionado estará disponible para el propietario (y para el agente del propietario) así como para el Inspector,

3.2.8.3 Materiales de Soldadura. 328.3.1 Metal de Aporte. El metal de aporte debe satisfacer los requerimientos de la Sección lX. Se puede utilizar un metal de aporte que aún no haya sido incorporado a la Sección lX

y que cuente con la aprobación del propietario,

cuando se realice primero una prueba de calificación exitosa.

328.3.2 Material de Respaldo de la Soldadura. Cada vez que se utilicen anillos de respaldo, éstos deben estar en conformidad con lo siguiente. Traductora: Ana María Buchholz Müller ([email protected])

145


(a) Anillos de Respaldo de Metal Ferroso.

ASME B31.3, Ed. 1999

Deben ser de calidad soldable. El

contenido de azufre no debe exceder el 0.05%. (b) El procedimiento de soldadura, calificado según los requerimientos del párrafo 328.2, deberá demostrar el uso satisfactorio de estos materiales en las siguientes situaciones: cuando dos superficies adyacentes deben ser soldadas a un tercer elemento usado como anillo de respaldo y uno, o dos de los tres, es/son ferrítico(s) y uno, o los demás, es/son austenítico(s). Los anillos de respaldo pueden ser de maquinado continuo o de banda partida. Algunos tipos de uso común se muestran en la Fig. 328.3.2 (c) Anillos de Respaldo No-ferrosos y No-metálicos. Se pueden utilizar anillos de respaldo de material no-ferroso o no-metálico, siempre que el proyectista apruebe su uso y que el procedimiento de soldadura que los utiliza sea calificado según lo requerido por el párrafo 328.2.

328.3.3 Insertos Consumibles. Se pueden usar insertos consumibles, siempre que tengan la misma composición nominal del metal de aporte, que no causen una aleación dañina del metal de soldadura y que el procedimiento de soldadura que los usa haya sido calificado en conformidad con el párrafo 328.2. La Fig. 328.3.2 muestra algunos tipos de uso común.

328.4 Preparación para la Soldadura 328.4.1 Limpieza. Las superficies interiores y exteriores que serán cortadas térmicamente o soldadas, deben estar limpias y libres de pintura, aceite, herrumbre, incrustaciones y cualquier otro material que cause daño a la soldadura, o al metal base, durante la aplicación del calor.

328.4.2 Preparación de los Extremos. (a) General. (1) Se considera aceptable la preparación final solamente cuando la superficie está razonablemente suave y lisa y la escoria del corte al arco, o con oxígeno,


146


ASME B31.3, Ed. 1999

sea retirada. La decoloración remanente en la superficie cortada térmicamente no se considera oxidación dañina. (2) Se considera aceptable la preparación final para las soldaduras de ranura especificadas en ASME B16.25, o para cualquier otra que satisfaga la WPS. [ La Figura 328.4.2, dibujos (a) y (b), muestran los ángulos de bisel básicos de ASME B16.25 y algunos ángulos de bisel-J adicionales, por su conveniencia.]

Fig. 328.3.2 ANILLOS DE RESPALDO E INSERTOS CONSUMIBLES TÍPICOS.

(b) Soldaduras circunferenciales. (1) Si los extremos de los componentes han sido cortados como se muestra en la Fig. 328.3.2 dibujos (a) o (b), para ajustarse a los anillos de respaldo, o a los insertos consumibles, o como se muestra en la Fig. 328.4.3 dibujos (a) o (b), para corregir el desalineamiento interior, tal corte no debe reducir el espesor de la pared terminada por debajo del espesor de pared mínimo tm.


147


ASME B31.3, Ed. 1999

(2) Se pueden rebajar los extremos de los componentes para permitir que el anillo de respaldo quede completamente separado, siempre que el espesor neto remanente de los extremos terminados no sea inferior a tm.. (3) Es posible adaptar los extremos de las cañerías del mismo tamaño nominal para mejorar el alineamiento, siempre que se mantengan los requerimientos del espesor de pared. (4) Según se necesite, se puede depositar metal de soldadura en el interior, o en el exterior, del componente para permitir el alineamiento, o para permitir el maquinado, que asegure el asentamiento satisfactorio de los anillos o insertos. (5) Cuando una soldadura de bisel mitreada (en casquetes), o circunferencial, une componentes de espesores de pared distintos y uno es más de 1 ½ vez el espesor del otro, la preparación del extremo y la geometría deben conformar los diseños aceptables para espesores desiguales en ASME B16.25.

328.4.3 Alineamiento. (a) Soldaduras circunferenciales (1) Las superficies interiores de los componentes a ser unidos por medio de soldaduras de bisel mitreadas, o circunferenciales, deben estar alineadas dentro de los límites dimensionales en la WPS y el diseño de ingeniería. (2) Si las superficies externas de los componentes no están alineadas, la soldadura debe ser cónica entre ellas. (b) Soldaduras Longitudinales.

El alineamiento de las soldaduras de ranura

longitudinales (no realizadas de acuerdo con el estándar de la Tabla A-1 o Tabla 326.1) debe ser en conformidad con los requerimientos del párrafo 328.4.3 (a). (c) Soldaduras de Conexiones de Arranques. (1) Se debe preparar el contorno de las conexiones de los arranques adyacentes a la superficie exterior de la cañería principal para que las soldaduras de ranura satisfagan los requerimientos WPS [ver Figura 328.4.4 dibujos (a) y (b)]. (2) Los arranques se deben insertar a través de la abertura en la cañería principal hasta, al menos, la superficie interior de la cañería principal en todos los Traductora: Ana María Buchholz Müller ([email protected])

148


ASME B31.3, Ed. 1999

puntos. [ver Fig. 328.4.4 dibujo (c)] o debe conformar los requerimientos del párrafo 328.4.3 (c) (1). (3) Las aberturas para la conexión de arranques no deben variar del contorno requerido en más que la dimensión m de la Fig. 328.4.4. Las variaciones de la forma de la abertura no deben exceder los límites de tolerancia del espaciamiento de la raíz en la WPS, bajo ninguna circunstancia. (d) Espaciamiento. La abertura raíz de la unión debe estar dentro de los límites de tolerancia de la WPS.

FIG. 328.4.2 PREPARACIÓN TÍPICA DEL FIG. 328.4.3 RECORTE Y ALINEAMIENTO EXTREMO PARASOLDADURA DE TOPE

PERMITIDO

328.5 Requerimientos de Soldadura 328.5.1 General (a) Las soldaduras, incluyendo la adición de metal de soldadura para el alineamiento [Párrafos 328.4.2 (b) (4) y 328.4.3 (c) (3)], se deben realizar en conformidad con el procedimiento calificado y por soldadores u operadores calificados.


149


ASME B31.3, Ed. 1999

(b) Se debe asignar un símbolo de identificación a cada soldador y operador calificado. Salvo especificación contraria en el diseño de ingeniería, cada soldadura con presión, o área adyacente, debe ser marcada con el símbolo de identificación del soldador u operador. Como alternativa al marcado de la soldadura, se deben llevar registros apropiados. (c) Se deben realizar las soldaduras de puntos en la raíz de la unión con metal de aporte equivalente al usado en el paso raíz. Las soldaduras de puntos deben ser realizadas por un soldador u operador calificado. Las soldaduras de puntos se deben fundir con la soldadura del paso raíz, a excepción de las que se deban retirar porque presenten fisuras. Se deben retirar los puntos de soldadura sobre la soldadura. (d) Se prohibe el aplanado con martillo del paso raíz y del paso final de una soldadura. (e) No se debe realizar soldadura en áreas expuestas a impacto de lluvia, nieve, aguanieve, viento excesivo, o si el área para soldar está helada o mojada. (f) Válvulas de Extremos Soldados. Toda secuencia y procedimiento de soldadura, así como cualquier tratamiento térmico realizado a una válvula de extremo soldado, debe ser realizado en forma tal que conserve la hermeticidad del asiento de la válvula.

328.5.2 Soldaduras de Filete y Socket Welds (SW). Las soldaduras de filete (incluyendo las SW) pueden variar de convexas a cóncavas. El tamaño de la soldadura de filete se determina en la forma que muestra la Fig. 328.5.2A. (a) La Fig. 328.5.2B muestra los detalles típicos para los flanges de deslizamiento y SW; la Fig. 328.5.2C muestra las dimensiones de soldaduras mínimas para otros componentes SW.

(b) Si se usa soldadura única en flanges de deslizamiento, la soldadura debe estar en el cubo.


150


ASME B31.3, Ed. 1999

FIG. 328.5.2B DETALLES TÍPICOS PARA SOLDADURAS DE CONEXIÓN DE FLANGES CON SOLDADURA SW Y SLIP-ON DE SOLDADURA DOBLE


151


ASME B31.3, Ed. 1999

FIG. 328.5.2C DIMENSIONES MÍNIMAS DE SOLDADURAS PARA COMPONENTES SW DISTINTOS DE LOS FLANGES

328.5.3 Soldaduras de sello. La soldadura de sello debe ser realizada por un soldador calificado. Las soldaduras de sello deben cubrir todos los hilos expuestos.

328.5.4 Conexiones de Arranques Soldados. (a) Las Figuras 328.5.4A hasta la 328.5.4E muestran los detalles aceptables de las conexiones de arranques con y sin refuerzo adicional, en las cuales el arranque se conecta directamente a la cañería principal. Las ilustraciones son típicas y no excluyen tipos aceptables de construcción no mostrados. (b) La Figura 328.5.4D muestra tipos básicos de uniones soldadas utilizadas en la fabricación de conexiones de arranques. La ubicación y el tamaño mínimo de Traductora: Ana María Buchholz Müller ([email protected])

152


ASME B31.3, Ed. 1999

las soldaduras de unión deben conformar los requerimientos incluidos en el presente texto. Se deben calcular las soldaduras en conformidad con el párrafo 304.3.3 pero no deben ser inferiores a los tamaños mostrados en la Fig. 328.5.4D. (c) La nomenclatura y los símbolos usados en el texto y en la Fig. 328.5.4D son los siguientes. tc = inferior a 0.7Tb o 6mm (1/4 pulg.) Tb = espesor nominal del arranque Th = espesor nominal del cabezal Tr = espesor nominal del pad de refuerzo o del poncho de refuerzo tmin = inferior a Tb o Tr (d) Las conexiones de los arranques, incluyendo los fittings (ver párrafos 300.2 y 304.3.2) que estén adyacentes al exterior de la cañería principal, o que están insertos en una abertura de la cañería principal, deben ser unidos por medio de soldaduras de filete de penetración completa. Se deben terminar las soldaduras con soldaduras de filete con una dimensión de garganta superior a tc. Ver Fig 328.5.4D dibujos (1) y (2) (e) Las formas de unión de un pad de refuerzo, o poncho de refuerzo, a un arranque son : (1) una soldadura de ranura de penetración completa terminada con una soldadura de filete con una dimensión de garganta superior a tc ; o (2) una soldadura de filete con una dimensión de garganta superior a 0.7tmin. Ver Fig. 328.5.4D dibujo (5). (f) El borde exterior del pad de refuerzo, o poncho de refuerzo, debe ser unido a la cañería principal por medio de una soldadura de filete con una dimensión de garganta superior a 0.5 Tr. Ver Fig. 328.5.4D dibujos (3), (4) y (5). (g) Debe haber un buen ajuste entre los pads de refuerzo, ponchos de refuerzo y las partes. Se debe proporcionar un venteo lateral (no en la bifurcación) de cualquier pad de refuerzo o poncho de refuerzo para revelar la existencia de cualquier filtración en la soldadura entre el arranque y la cañería principal y que permita la ventilación durante la soldadura y el tratamiento térmico. Se puede Traductora: Ana María Buchholz Müller ([email protected])

153


ASME B31.3, Ed. 1999

construir un pad de refuerzo o poncho de refuerzo con más de una pieza si las uniones entre las partes tienen una resistencia equivalente a la del metal base del pad de refuerzo o poncho de refuerzo, y si cada pieza tiene un agujero de ventilación. (h) Antes de agregar un pad de refuerzo o poncho de refuerzo, se debe examinar y realizar la reparación de las soldaduras terminadas entre el arranque y la cañería principal.

328.5.5 Uniones Sobrepuestas Fabricadas. Traductora: Ana María Buchholz Müller ([email protected])

154


ASME B31.3, Ed. 1999

La Fig. 328.5.5 muestra bridas de reborde fabricadas típicas. La fabricación debe estar en conformidad con los requerimientos aplicables del párrafo 328.5.4.

FIG. 328.5.5 BRIDAS DE REBORDE TÍPICAS

328.5.6 Soldadura para Condiciones Cíclicas Severas. Se debe emplear un procedimiento de soldadura que proporcione una superficie interior suave, regular y de penetración completa.

328.6

Reparación de Soldaduras.

Los defectos de soldadura deben ser reparados removiéndolos por completo, hasta el metal sano. Las soldaduras de reparación deben realizarse utilizando un procedimiento de soldadura calificado en conformidad con el párrafo 328.2.1, reconociendo que la cavidad a ser reparada puede diferir en el contorno y las dimensiones de la unión original. Las soldaduras de reparación deben ser realizadas por soldadores u operadores calificados en conformidad con el párrafo 328.2.1. El tratamiento térmico previo y posterior a la soldadura corresponde al mismo aplicado a la soldadura original. Ver también párrafo 341.3.3.


155


ASME B31.3, Ed. 1999

PRECALENTAMIENTO. 330.1 General. Se utiliza el precalentamiento, junto con el tratamiento térmico, para minimizar los efectos dañinos de la alta temperatura y de los incrementos térmicos severos inherentes a la soldadura. La necesidad del precalentamiento y la temperatura a ser usada deben estar especificados en el diseño de ingeniería y deben ser demostrados con la especificación de procedimiento. Los requerimientos y recomendaciones incluidos son aplicables a todos los tipos de soldadura, incluyendo las soldaduras de puntos, de reparación y de sello de uniones roscadas.

330.1.1 Requerimientos y Recomendaciones. La Tabla 330.1.1 entrega las temperaturas de precalentamiento mínimas requeridas y recomendadas para materiales de distintos P-Numbers. Si la temperatura ambiente es inferior a 0°C (32°F) las recomendaciones de la Tabla 330.1.1 se convierten en requerimientos. El espesor referido en la Tabla 330.1.1 corresponde al del componente de mayor espesor medido en la unión.

330.1.2 Materiales no Mencionados. Los requerimientos del precalentamiento para materiales no mencionados deben ser especificados en la WPS.

330.1.3 Verificación de la Temperatura. (a) Se chequea la temperatura por medio de crayones indicadores de temperatura, pirómetros de termocuplas u otros medios apropiados para asegurar que la temperatura especificada por la WPS se obtiene antes de la soldadura y que se mantiene durante ella. (b) Se pueden instalar temporalmente termocuplas en las partes con presión usando el método de descarga de capacitor de la soldadura sin procedimiento de soldadura ni calificaciones de desempeño. Después de retirar las


156


ASME B31.3, Ed. 1999

termocuplas se deben examinar en forma visual las áreas en busca de evidencia de defectos que reparar.

330.1.4 Zona de Precalentamiento. La zona de precalentamiento debe extenderse al menos 25 mm (1pulg) más allá de cada borde de la soldadura.

330.2 Requerimientos específicos. 330.2.3 Materiales Diferentes. Se recomienda utilizar la temperatura más alta mostrada en la Tabla 330.1.1 cuando se sueldan materiales con diferentes requerimientos de precalentamiento.

330.2.4 Interrupción de la Soldadura. Cuando la soldadura es interrumpida, se debe controlar la velocidad de enfriamiento, o se deben usar otros medios para evitar los efectos dañinos en el piping. Antes de reiniciar la soldadura, se debe aplicar el precalentamiento especificado en la WPS.

TRATAMIENTO TÉRMICO Se utiliza el tratamiento térmico para prevenir o liberar de los efectos dañinos de la temperatura alta y de los severos incrementos de temperatura durante la soldadura y para aliviar las tensiones residuales creados por el doblado y el moldeado. Las provisiones del párrafo 331 constituyen principios básicos apropiados para la mayoría de las operaciones de soldadura, doblado y moldeado, pero no son necesariamente apropiadas para todas las condiciones de servicio.

331.1 General 331.1.1 Requerimientos de Tratamiento Térmico (a) El tratamiento térmico debe conformar los grupos de materiales y rangos de espesores de la Tabla 331.1.1, a excepción de lo indicado en los párrafos 331.2.1 y 331.2.2.


157


ASME B31.3, Ed. 1999

TABLA 330.1.1 TEMPERATURAS DE PRECALENTAMIENTO P-Nº o SNº de Metal Base [Nota (1)]

Análisis de Metal de Soldadura A-Nº [Nota (2)]

Grupo Metal Base

1

1

Acero al Carbono

3

2,11

4

Espesor Nominal de Pared

Resistencia a la Tracción Mínima Especificada, Metal Base

Temperatura Mínima Requerida

Recomendada

Mm <25 ≥25 Todos

Pulg <1 ≥1 Todos

MPa ≤490 Todos >490

ksi ≤71 Todos >71

ºC ... ... ...

ºF ... ... ...

ºC 10 79 79

ºF 50 175 175

Aceros aleación, Cr≤1/2%

<13 ≥13 Todos

<1/2 ≥1/2 Todos

≤490 Todos >490

≤71 Todos >71

... ... ...

... ... ...

10 79 79

50 175 175

3

Aceros Aleación, ½% < Cr ≤ 2%

Todos

Todos

Todos

Todos

149

300

...

...

5A,5B, 5C

4,5

Aceros Aleación, 2½% ≤ Cr ≤ 10%

Todos

Todos

Todos

Todos

177

350

...

...

6

6

Aceros martensíticos aleación alta

Todos

Todos

Todos

Todos

...

...

1493

3003

Aceros ferríticos alta aleación

Todos

Todos

Todos

Todos

...

...

10

50

Aceros austeníticos alta aleación

Todos

Todos

Todos

Todos

...

...

10

50

Todos

Todos

Todos

Todos

...

...

93

200

Todos

Todos

Todos

Todos

149-204

300-400

...

...

Todos

Todos

Todos

Todos

1494

3004

...

...

Todos

Todos

Todos

Todos

...

...

10

50

Todos

Todos

Todos

Todos

10

50

...

...

Todos

Todos

Todos

Todos

...

...

10

50

7

7

8

8,9

Aceros aleación níquel 9A,9B

10

10

...

101 11 SG 1

... ...

Acero Cr-Cu Acero 27Cr Acero 8Ni, 9Ni Acero 5Ni ...

11 SG 2 21-52

... ...

NOTAS: (1) P-Number o S-Number de Código BVP, sección IX, QW/QB-422 (2) A-Number de Sección IX, QW-422 (3) Temperatura máxima entre pasos 316ºC (600ºF) (4) Mantenga temperatura entre pasos entre 177ºC-232ºC (350ºF – 450ºF).


158


ASME B31.3, Ed. 1999

(b) El tratamiento térmico usado después de la soldadura debe estar especificado en la WPS y debe ser usado en la calificación del procedimiento de soldadura. (c) El diseño de ingeniería debe especificar el examen y/u otro control de calidad de la soldadura (no inferior que los requerimientos de este Código) para asegurar que las soldaduras finales tienen la calidad adecuada. (d) El tratamiento térmico para el doblado y el moldeado debe ser en conformidad con el párrafo 332.4.

TRATAMIENTO TÉRMICO Se utiliza el tratamiento térmico para prevenir o liberar de los efectos dañinos de la temperatura alta y de los severos incrementos de temperatura durante la soldadura y para aliviar las tensiones residuales creados por el doblado y el moldeado. Las provisiones del párrafo 331 constituyen principios básicos apropiados para la mayoría de las operaciones de soldadura, doblado y moldeado, pero no son necesariamente apropiadas para todas las condiciones de servicio.

331.1 General 331.1.1 Requerimientos de Tratamiento Térmico (e) El tratamiento térmico debe conformar los grupos de materiales y rangos de espesores de la Tabla 331.1.1, a excepción de lo indicado en los párrafos 331.2.1 y 331.2.2. (f) El tratamiento térmico usado después de la soldadura debe estar especificado en la WPS y debe ser usado en la calificación del procedimiento de soldadura. (g) El diseño de ingeniería debe especificar el examen y/u otro control de calidad de la soldadura (no inferior que los requerimientos de este Código) para asegurar que las soldaduras finales tienen la calidad adecuada. (h) El tratamiento térmico para el doblado y el moldeado debe ser en conformidad con el párrafo 332.4.


159


ASME B31.3, Ed. 1999

331.1.3 Espesor Regulador Cuando se unen componentes mediante soldadura, el espesor utilizado para aplicar las provisiones del tratamiento térmico de la Tablas 331.1.1 debe ser el del componente de mayor espesor medido en la unión, con las siguientes excepciones. (a) En el caso de conexiones de arranques, el metal (distinto del metal de la soldadura) agregado como refuerzo, ya sea una parte integral de un fitting del arranque, o colocado como pad de refuerzo o poncho de refuerzo, no debe ser considerado en la determinación de los requerimientos del tratamiento térmico. Sin embargo, se requiere tratamiento térmico cuando el espesor a través de la soldadura en cualquier plano del arranque es superior a dos veces el espesor mínimo de material que requiere tratamiento térmico, aunque el espesor de los componentes en la unión sea inferior al espesor mínimo. El espesor a través de la soldadura para los detalles mostrados en la Fig. 328.5.4D debe ser calculado usando las siguientes formulas: Dibujo (1) = Tb + tc Dibujo (2) = Th + tc Dibujo (3) = superior de Tb + tc o Tr + tc Dibujo (4) = Th + Tr + tc Dibujo (5) = Tb + tc

(b) En el caso de soldaduras de filete en flanges de deslizamiento y SW y en conexiones de pipings DN 50 (NPS 2) y menores, para soldadura de sello de uniones roscadas en piping DN 50 o menor, y para la unión de partes exteriores sin presión, tales como lugs o otros elementos de soportación en todos los tamaños de cañería, se requiere tratamiento térmico cuando el espesor a través de la soldadura en cualquier plano es superior a dos veces el espesor de material mínimo que requiere tratamiento térmico (incluso aunque el espesor de los componentes en la unión sea inferior a ese espesor mínimo), con excepción de lo siguiente:


160


ASME B31.3, Ed. 1999

(1) no requerido para materiales con P-No.1 cuando el espesor de la garganta es 16 mm (5/8 pulg.) o menor, sin considerar el espesor del metal base; (2) no requerido para materiales con P-No. 3, 4, 5 o 10A cuando el espesor de la garganta de la soldadura es 13 mm (1/2 pulg) o menor, independiente del espesor del metal base, siempre que no se aplique menos precalentamiento que el recomendado y que la resistencia a la tracción mínima especificada del metal base sea inferior a 490 Mpa (71 ksi); (3) no requerido para materiales ferríticos cuando las soldaduras realizadas con material de aporte que no se endurecen al aire. Se pueden usar materiales de soldadura austeníticos para soldaduras en materiales ferríticos cuando los efectos de las condiciones del servicio, tales como dilatación térmica diferencial debido a la alta temperatura, o corrosión, no afectan en forma adversa la soldadura.

331.1.4 Calentamiento y Enfriamiento. El método de calentamiento debe proporcionar la temperatura del metal requerida, uniformidad de la temperatura del metal, control de temperatura y puede incluir un horno cerrado, calentamiento local por llama, resistencia eléctrica, inducción eléctrica o reacción térmica exotérmica. El método de enfriamiento debe proporcionar la tasa de enfriamiento requerida, o deseada, y puede incluir enfriamiento en un horno, en el aire, por aplicación de calor local, aislación u otro medio apropiado.

331.1.6 Verificación de Temperatura. La temperatura del tratamiento térmico debe ser chequeada con pirómetros de termocuplas u otros métodos apropiados para asegurar el cumplimiento de los requerimientos de la WPS. Ver párrafo 330.1.3(b) para la instalación de las termocuplas por medio del método de descarga de capacitor de soldadura.


161


ASME B31.3, Ed. 1999

331.1.7 Ensayos de Dureza. Los ensayos de dureza de las soldaduras y del piping doblado en caliente y moldeado en caliente tienen el objetivo de verificar que el tratamiento térmico sea satisfactorio. El límite de dureza se aplica a la soldadura y a la zona afectada térmicamente (HAZ) probada tan cerca como sea practicable del borde de la soldadura. (a) Cuando la Tabla 331.1.1 especifica un límite de dureza, se deben someter a ensayo al menos el 10% de las soldaduras, componentes doblados en caliente y moldeados en caliente en cada partida tratada térmicamente en el horno y el 100% de aquellos tratados térmicamente en forma local. (b) Cuando se unen metales diferentes por medio de soldadura, se deben satisfacer los límites de dureza especificados para los materiales base y los materiales de la soldadura de la Tabla 331.1.1 para cada material.

331.2 Requerimientos Específicos. Cuando la experiencia o el conocimiento de las condiciones del servicio lo garantizan, se pueden utilizar métodos alternativos de tratamiento térmico, o excepciones a las provisiones básicas del tratamiento térmico del párrafo 331.1, según se indica en los párrafos 331.2.1 y 331.2.2.

331.2.1 Tratamiento Térmico Alternativo En vez del tratamiento térmico requerido se puede aplicar normalización, o normalización y templado, o endurecimiento, después de la soldadura, doblado o moldeado, siempre que las propiedades mecánicas de cualquier soldadura y metal base afectados cumplan con los requerimientos de la especificación después del tratamiento y que la substitución haya sido aprobada por el proyectista.


162


ASME B31.3, Ed. 1999

Tabla 331.1.1 REQUERIMEINTOS DE TRATAMIENTO TÉRMICO P-Nº o S-Nº de Metal Base [Nota (1)] 1

3

410

5A,105B, 105C10

A-Nº Análisis de metal de Soldadura

mm

pulg

Acero al Carbono

≤19 >19

≤ /4 >3/4

Aceros de Aleación, Cr ≤ ½ %

≤19 >19 Todos

Aceros de Aleación, ½% < Cr < 2%

≤13 >13 Todos

2,11

3

7 7

8, 9

10 ...

Aceros de Aleación, (21/4% < Cr < 10%) < 3% Cr y < 0.15%C >3% Cr o > 0.15%C

<13 >13 Todos Todos

Aceros martensíticos de alta aleación A 240, Gr.429

Todos Todos

Aceros ferríticos de alta Aleación Aceros austeníticos de alta aleación Aceros de aleación de níquel

Todos

<19 >19

10 10H 101 11 A SG 1

11 A SG 2

62

3

≤3/4 >3/4 Todos ≤1/2 >1/2 Todos

4,5

6

9 A, 9B

Grupo de Metal Base

1

6

8

Espesor Nominal de Pared

... ... ...

Acero Cr-Cu Acero inoxidable duplex Acero 27Cr Acero 8 Nl, 9Nl

Todos Todos Todos

<1/2 >1/2 Todos

Resistencia a la Tracción Mín. Especificada, Metal Base MPa

ksi

Todos

Todos

Todos

Todos

≤490 Todos >499

≤71 Todos >71

≤490 Todos

≤71 Todos

>490

>71

Todos Todos Todos

Todos Todos Todos

Todos

Todos

Todos

Todos

Todos

Todos

Todos

Todos

Todos

Todos

Todos

Todos

Todos

Todos

Todos

Todos

Todos

Todos

Todos Todos

Todos Todos

Todos

Todos

Todos

Todos

Todos Todos Todos

Todos

<3/4 >3/4 Todos Todos Todos

<51 <51

<2 >2

Acero 5Nl

>51

>2

Zr R60705

Todos

Todos


Tiempo de Permanencia Rango de Temperatura de Metal

ºC

ºF

Ningunos

Ningunos

593-649

1100-1200

Ningunos 593-718 593-718

Ningunos 1100-1325 1100-1325

Ningunos 704-746 704-746

Ningunos 1300-1375 1300-1375

Ninguno 704-760 704-760

Ninguno 1300-1400 1300-1400

732-788

1350-1450

621-663

1150-1225

Ninguno

Ninguno

Ninguno

Ninguno

Ninguno

Ninguno

593-635

1100-1175

780-816 [Nota(5)] Nota (7)

1400-1500 [Nota (5)] Nota (7)

663-704 [Nota (6)] Ninguno 552-585 [Nota (8)] 552-585 [Nota (8)] 358-593 [Nota (9)]

1225-1300 [Nota (6)] Ninguno 1025-1085 [Nota (8)] 1025-108 [Nota (8)] 1000-1100 [Nota (9)]

163

Pared Nominal [Nota (3)] Min/m m ... 2.4

Tiempo mín, hr

Hr/pulg

Dureza Brinell [Nota (4)] Máx

... 1

... 1

... ...

... 2.4 2.4

... 1 1

... 1 1

... 225 225

... 2.4 2.4

... 1 1

... 1 1

... 225 225

... 2.4 2.4

... 1 1

... 2 2

... 241 241

2.4

1

2

241

2.4

1

2

241

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

1.2

½

1

1

1.2

½

½

...

1.2

½

½

...

2.4

1

1

...

... 2.4

... 1

... 1

... ...

2.4

1

1

...

Nota (9)

Nota (9)

1

...


ASME B31.3, Ed. 1999

Notas: (1) P-Number y S-Number del Código BVP, Sección lX, QW/QB-422 (2) A-Number de Sección lX,QW-442 (3) Para tiempo de permanencia en unidades métricas SI utilice min/mm (minutos por mm de espesor). Para unidades U.S. utilice espesor hr/pulg. (4) Vea el párrafo 331.1.7 (5) Enfríe tan rápido como sea posible después del período de permanencia. (6) Tasa de enfriamiento a 649ºC (1200ºF) debe ser inferior a 56ºC (100ºF)/hr, posteriormente la tasa de enfriamiento debe ser suficientemente rápida para evitar la fragilización. (7) El tratamiento térmico post-soldadura no es requerido ni prohibido, pero cualquier tratamiento térmico aplicado debe ser según se requiere en la especificación de material. (8) La tasa de enfriamiento debe ser <167ºc (300ºF/hr hasta 316ºC (600ºF). (9) Realice el tratamiento térmico 14 días después de soldar. Se debe aumentar el tiempo de permanencia en ½ hr por cada 25 mm (1 pulg) sobre 25 mm de espesor. Enfríe en aire quieto desde 427ºc (800ºF). (10)Vea el Apéndice F, párrafo F331.1.


164


ASME B31.3, Ed. 1999

331.2.2 Excepciones a los Requerimientos Básicos. Como se indica en el párrafo 331, las prácticas básicas mencionadas pueden requerir modificaciones para las condiciones de servicio en algunos casos. En tales casos, el proyectista puede especificar requerimientos más estrictos en el diseño de ingeniería, incluyendo las limitaciones de dureza y tratamiento térmico para espesores menores, o puede especificar requerimientos menos estrictos para el tratamiento térmico y la dureza, incluyendo ninguno de ellos. (a) Cuando se especifican provisiones menos estrictas que las del párrafo 331, el proyectista debe demostrar a completa satisfacción del propietario, lo adecuado de esas provisiones por medio de experiencia de servicios similares, considerando la temperatura de servicio y sus efectos, la frecuencia e intensidad del ciclo térmico, los niveles del esfuerzo flexible, probabilidad de falla por fragilidad y demás factores pertinentes. Además, se deben conducir los ensayos apropiados, incluyendo los ensayos de calificación de WPS.

331.2.3 Materiales Diferentes. (a) El tratamiento térmico de uniones soldadas entre metales ferríticos distintos o entre metales ferríticos que usan metal de aporte ferrítico diferente, debe ser realizado en el rango más alto de temperatura de la Tabla 331.1.1 para los materiales de la unión. (b) El tratamiento térmico de las uniones soldadas que incluyen tanto componentes ferríticos como austeníticos y metales de aporte, debe corresponder al requerido para el material o materiales ferríticos, salvo indicación contraria en el diseño de ingeniería.

331.2.4 Tratamiento Térmico Retardado. Si se permite el enfriamiento de una soldadura antes del tratamiento térmico, se debe controlar la tasa de enfriamiento, o se deben usar otros medios para evitar efectos dañinos en el piping.

331.2.5 Tratamiento Térmico Parcial. Cada vez que el piping destinado al tratamiento térmico no entra en el horno, se permite realizar el tratamiento por


165


ASME B31.3, Ed. 1999

partes, siempre que se deje una zona traslapada de 300 mm (1 pie) cada vez y que las partes que quedan fuera del horno sean protegidas de los incrementos de temperatura dañinos.

331.2.6 Tratamiento

Térmico Localizado. Cuando se aplica un tratamiento

térmico en forma local, se debe calentar una banda perimetral de la cañería principal y del arranque cuando corresponda, hasta lograr el rango de temperatura especificado en toda la sección(es), disminuyendo la temperatura gradualmente a partir de la banda que incluye la soldadura, el doblado o la sección moldeada y, al menos, por 25mm. (1pulg.) después de los extremos.

DOBLADO Y MOLDEADO 332.1 General Es posible doblar la cañería y moldear los componentes por medio de cualquier método en frío o en caliente que sea apropiado para el material, el servicio de fluidos y la severidad del proceso de doblado o moldeado. La superficie terminada debe estar libre de grietas y especialmente libre de pandeo. El espesor después del doblado o moldeado no debe ser inferior al requerido por el diseño.

332.2 Doblado 332.2.2.1 Aplanado del doblado. Cuando se aplana un doblado, la diferencia entre los diámetros máximo y mínimo en cualquier sección transversal no debe exceder el 8% del diámetro nominal exterior para la presión interior y el 3% para la presión exterior. No se debe utilizar la remoción del material para lograr estos requerimientos.

332.2.2 Temperatura de Doblado. (a) El doblado en frío de los materiales ferríticos debe realizarse a una temperatura inferior al rango de conversión.


166


ASME B31.3, Ed. 1999

(b) El doblado en caliente debe ser realizado a una temperatura superior al rango de conversión y en cualquier caso, dentro del rango de temperatura consistente con el material y el servicio correspondiente.

332.2.3 Corrugados y otras Curvas. Las dimensiones y la configuración deben cumplir con el diseño calificado en conformidad con el párrafo 306.2.2.

332.3 Moldeado. El rango de temperatura para el moldeado debe ser apropiado para el material, el servicio específico y el tratamiento térmico especificado.

332.4 Tratamiento Térmico requerido. El tratamiento térmico se debe realizar en conformidad con el párrafo 331.1.1 cuando se requiera para lo siguiente.

332.4.1 Doblado y Moldeado en Caliente. Después del doblado en caliente y moldeado, se requiere tratamiento térmico para los materiales con P-Nos. 3, 4, 5, 6 y 10 en todos los espesores. La duración y temperatura deben cumplir con lo indicado en el párrafo 331.

332.4.2 Doblado en Frío y Moldeado. Después del doblado en frío y moldeado, se requiere tratamiento térmico (para todos los espesores y con temperaturas y duraciones de la Tabla 331.1.1) en cualquiera de las siguientes condiciones: (a) Para los P-numbers 1 hasta 6, en los cuales la elongación de fibra máxima calculada después del doblado o moldeado supera el 50% de la elongación mínima base (en dirección del moldeado más severo) para la especificación, grado y espesor aplicable. Este requerimiento puede ser descartado si se demuestra que la selección de la cañería y la elección de un proceso de doblado y moldeado proporcionan la seguridad de que, en la condición


167


ASME B31.3, Ed. 1999

terminada, el material más severamente distendido mantiene al menos el 10% de elongación. (b) Para cualquier material que requiera ensayo de impacto en el cual la elongación de fibra máxima calculada después del doblado o moldeado exceda el 5%. (c) Cuando lo especifica el diseño de ingeniería.

333 SOLDADURAS FUERTES (BRAZING) Y SOLDADURAS BLANDAS (SOLDERING) 333.1 Calificación. 333.1.1 Calificación de Soldaduras Fuertes. La calificación de los procedimientos de soldaduras fuertes, soldadores de este tipo y operadores debe ser en conformidad con los requerimientos del Código BPV, Sección lX, Parte QB. Para un Servicio de fluido Categoría D a temperatura de diseño inferior a 93°C (200°F), y tal calificación es una decisión del propietario.

333.2 Materiales para Soldadura Fuerte y Soldadura Blanda. 333.2.1 Material de Aporte. La aleación de la soldadura fuerte, o de soldadura blanda, debe fundirse y fluir libremente dentro del rango de temperatura especificada o deseada y, en conjunción con un fundente apropiado o atmósfera controlada, debe humedecerse y adherirse a las superficies de la unión.

333.2.2 Fundente. Se debe usar un fundente fluido y químicamente activo a temperatura de soldadura fuerte o soldadura blanda cuando sea necesario eliminar el óxido del metal de aporte y de las superficies de la unión y para promover el libre flujo de la aleación de soldadura fuerte y soldadura blanda.

333.3 Preparación. 333.1 Preparación de las Superficies. Las superficies que serán soldadas, con soldadura fuerte o blanda, deben estar libres de grasa, óxidos, pintura,


168


ASME B31.3, Ed. 1999

incrustaciones y suciedad de cualquier tipo. Se debe usar un método apropiado químico o mecánico para proporcionar una superficie bañable limpia.

333.3.2 Juego en la Unión. El juego entre las superficies unidas mediante soldadura fuerte o blanda no debe ser superior a lo necesario para permitir la distribución capilar completa del metal de aporte.

333.4 Requerimientos. 333.4.1 Procedimiento de Soldadura Blanda. Los soldadores deben seguir el procedimiento en el Copper Tube Handbook de la Asociación de Desarrollo del Cobre.

333.4.2 Calentamiento. Para minimizar la oxidación, se debe llevar la soldadura a temperatura de soldadura fuerte o soldadura blanda en el menor tiempo posible sin temperatura insuficiente o sobre-calentamiento localizado.

333.4.3 Remoción del Fundente. Se debe retirar el fundente residual que represente riesgo.

335 MONTAJE E INSTALACIÓN. 335.1 General 335.1.1 Alineamiento. (a) Deformaciones de piping. Se prohibe cualquier deformación de piping que signifique una deformación dañina en el equipo o en los componentes del piping para el alineamiento en un montaje conjunto. (b) Deformación Intencional en Frío (Cold spring). Antes del montaje de cualquier unión que será sometida a deformación intencional en frío, se debe verificar la existencia de errores en las guías, soportes y anclajes que pudiesen interferir con el movimiento deseado o conducir a movimiento no deseado. Antes del ensamble se debe chequear la brecha o la zona traslapada del piping según el


169


ASME B31.3, Ed. 1999

plano y se debe corregir según necesidad. No se debe usar calentamiento para ayudar a cerrar la brecha, dado que esto anula el propósito de la deformación en frío. (c) Uniones enflanchadas. Antes del apernado, se deben alinear las caras de los flanges según el plano de diseño dentro de 1mm en 200 mm (1/16 pulg./pie) medido a través de cualquier diámetro; los agujeros de los pernos del flange deben ser alineados con un máximo de 3mm (1/8 pulg.) de desalineamiento.

335.2 Uniones Enflanchadas. 335.2.1 Preparación para Montaje. Se debe reparar cualquier daño que afecte la superficie de asiento de la empaquetadura y que evite el asentamiento de la empaquetadura, o se debe reemplazar el flange.

FIG. 335.3.3 UNIONES ROSCADAS TÍPICAS CON ROSCAS RECTAS

335.2. Torque de los Pernos. (a) Al montar uniones enflanchadas, se debe comprimir uniformemente la empaquetadura a la carga de diseño apropiada. (b) Se debe tener especial precaución al ensamblar uniones enflanchadas en las cuales

los

flanges

tienen

propiedades

mecánicas

considerablemente

diferentes. Se recomienda el apriete con un torque predeterminado.


170


ASME B31.3, Ed. 1999

335.2.3 Longitud de Pernos. Los pernos deben pasar por completo a través de las tuercas. Cualquier perno que no cumpla con este requisito será considerado aceptable siempre que la diferencia no sea superior a una rosca.

335.2.4 Empaquetaduras. No se debe usar más de una empaquetadura entre las caras en contacto al montar una unión enflanchada.

335.3 Uniones Roscadas. 335.3.1 Compuesto o Lubricante de Roscas. Cualquier compuesto o lubricante usado en las roscas debe ser apropiado para las condiciones de servicio y no debe reaccionar en forma desfavorable al fluido del servicio ni al material del piping.

335.3.2 Uniones para Soldaduras de Sello. Una unión roscada con soldadura de sello debe ser realizada con compuesto para rosca. Una unión que contiene compuesto para rosca y que filtra durante la ensayo de hermeticidad debe recibir una soldadura de sello que cumpla con el párrafo 358.5.3, siempre que se haya retirado todo el compuesto de las roscas expuestas.

335.3.3 Uniones Roscadas Rectas. La Fig. 335.3.3, dibujos (a), (b) y (c), muestran las uniones típicas con roscas rectas, con sello en una superficie distinta de las roscas. Se debe tener la precaución de no deformar el asiento al incorporar estas uniones en los conjuntos de

piping por medio de soldadura, soldadura

fuerte o soldadura blanda.

335.4 Uniones de Tubing 335.4.1 Uniones de Tubing Ensanchadas.. Se debe verificar la ausencia de imperfecciones en la superficie sellante del ensanche antes del montaje y se deben rechazar los ensanches con imperfecciones.


171


ASME B31.3, Ed. 1999

335.4.2 Uniones de Tubing a Compresión y Sin Expansión. Cada vez que las instrucciones del fabricante requieran un número específico de vueltas de la tuerca, éstas se deben contar desde el punto en que la tuerca ha sido apretada en forma manual.

335.5 Uniones Calafateadas. Las uniones calafateadas deben ser instaladas y montadas

en

conformidad

con

las

instrucciones

del

fabricante,

según

modificaciones del diseño de ingeniería. Se debe tener cuidado de asegurar el engrane adecuado de las partes de la unión.

335.6 Uniones Expandida y Uniones Especiales. 335.6.1 General. Las uniones expandidas y las especiales (definidas en el párrafo 318) deben ser instaladas y montadas en cumplimiento de las instrucciones del manufacturador, según modificación del diseño de ingeniería. Se debe tener cuidado de asegurar el engrane adecuado de las partes de la unión.

335.6.2 Uniones con Empaquetadura. Cada vez que se utilicen uniones con empaquetadura para absorber la dilatación térmica, se debe proporcionar una tolerancia adecuada en el fondo del alojamiento para permitir este movimiento.

335.9 Limpieza del Piping. Vea el Apéndice F, párrafo F335.9.


172


ASME B31.3, Ed. 1999

CAPÍTULO Vl INSPECCIÓN, EXÁMEN Y ENSAYOS 340 INSPECCIÓN 340.1 General. El Código hace la distinción entre examen (ver párrafo 341) e inspección. La Inspección se aplica a las funciones realizadas para el propietario, por el Inspector del propietario o por los Delegados del Inspector. Las referencias en este Código al “Inspector” corresponden al Inspector del propietario, o a los Delegados del Inspector.

340.2 Responsabilidad de la Inspección. Es responsabilidad del propietario, ejercida a través del Inspector del propietario, verificar la realización de todos los exámenes y ensayos e inspeccionar el piping hasta donde sea necesario para comprobar que satisface los requerimientos de exámenes aplicables del Código y del diseño de ingeniería.

340.3 Derechos del Inspector del Propietario. El Inspector del Propietario y sus Delegados deben tener acceso libre a todo lugar en el cual se realicen trabajos relacionados con la instalación del piping. Lo anterior incluye la fabricación, tratamiento térmico, montaje, instalación, examen y ensayos del piping. Ellos deben tener el derecho de auditar cualquier examen, de inspeccionar el piping usando cualquier método especificado por el diseño de ingeniería y de revisar todas las certificaciones y registros necesarios para cumplir con la responsabilidad del propietario, establecida en el párrafo 340.2.

340.4 Calificaciones del Inspector del Propietario. (a) El Inspector del propietario debe ser designado por el propietario y debe ser él mismo, uno de sus empleados, un empleado de una organización de


173


ASME B31.3, Ed. 1999

ingeniería o científica, o de una compañía de seguros reconocida, o compañía de inspección que actúe como agente del propietario. El Inspector del propietario no debe representar ni ser un empleado del manufacturador, fabricante o instalador del piping, a menos que el propietario sea también el manufacturador, fabricante e instalador. (b) El Inspector del propietario no debe tener una experiencia inferior a 10 años en el diseño, fabricación o inspección de piping de presión industrial. Cada 20% de trabajo realizado para lograr un grado de ingeniería, reconocido por el Accreditation Board for Engineering and Technology (Three Park Avenue, New York, NY 10016) debe ser considerado como un año de experiencia, hasta un máximo de 5 años en total. (c) Cuando se delega la realización de la inspección, el Inspector tiene la responsabilidad de determinar la idoneidad de la persona designada para esa función.

341 EXAMEN 341.1 General. El término examen se aplica a las funciones de control de calidad realizadas por el manufacturador (solamente para componentes), fabricante o instalador. Las referencias en este Código al examinador se refieren a la persona que realiza los exámenes de control de calidad.

341.2 Responsabilidad del examen. La inspección no libera al manufacturador, fabricante o instalador de las siguientes responsabilidades: (a) proporcionar los materiales, componentes y obra de mano en conformidad con los requerimientos de este Código y los del diseño de ingeniería. [Ver Párrafo 300 (b) (3)] (b) realizar todos los exámenes requeridos (c) preparar registros apropiados de los exámenes y ensayos para uso del Inspector.


174


ASME B31.3, Ed. 1999

341.3 Requerimientos de Exámenes. 341.3.1 General. Antes de la operación inicial se debe examinar cualquier instalación de piping, incluyendo los componentes y la obra de mano, en conformidad con los requerimientos aplicables del párrafo 341. Se debe especificar el tipo y extensión de cualquier examen adicional requerido por el diseño de ingeniería además del criterio de aceptación a ser aplicado. Las uniones que no están incluidas en los exámenes requeridos por el párrafo 341.4, o por el diseño de ingeniería, se consideran aceptables si pasan la ensayo de hermeticidad requerido por el párrafo 345. (a) Con materiales de P-Numbers 3, 4 y 5 se debe realizar el examen después de cualquier tratamiento térmico. (b) En el caso de conexiones de arranques soldados, el examen y cualquier reparación necesaria de una soldadura con presión deben ser realizados antes de agregar el pad de refuerzo o el poncho de refuerzo.

341.3.2 Criterios de Aceptación. Los criterios de aceptación deben estar definidos por el diseño de ingeniería y deben, al menos, satisfacer los requerimientos aplicables establecidos a continuación, en el párrafo 344.6.2 para el examen con ultrasonido de las soldaduras, y en otras partes del Código. (a) La Tabla 341.3.2 establece criterios de aceptación (límites en imperfecciones) para soldaduras. Vea la Fig. 341.3.2 para imperfecciones típicas de soldaduras. (b) Los criterios de aceptación para piezas fundidas se especifican en el párrafo 302.3.3.

341.3.3 Componentes Defectuosos y Obra de Mano Defectuosa. Cada ítem examinado que presente uno o mas defectos (imperfecciones de un tipo que excede los criterios de aceptación de este Código) debe ser reparado, o reemplazado, y el trabajo nuevo debe ser reexaminado con los mismos métodos,


175


ASME B31.3, Ed. 1999

la misma extensión y los mismos criterios de aceptación requeridos para el trabajo original.

341.3.4 Muestreo Progresivo para Examen. Cada vez que el examen acotado, o aleatorio, revela un defecto: (a) Se debe aplicar el mismo tipo de examen a dos muestras del mismo tipo (en el caso de uniones soldadas, o uniones de otro tipo, por el mismo soldador, montador de uniones no soldadas u operador); y (b) Si los ítems examinados según se requiere en (a) son considerados aceptables, el ítem defectuoso debe ser reparado, reemplazado o reexaminado se acuerdo con lo especificado en el párrafo 341.3.3, y se deben aceptar todos los ítems representados por estas dos muestras adicionales; pero (c) si alguno de los ítems examinados según se requiere en (a) revela un defecto, se deben examinar dos muestras adicionales del mismo tipo por cada ítem defectuoso encontrado en el muestreo; y (d) si todos los ítems examinados según se requiere en (c) son aceptables, el/los ítem(s)

defectuoso(s)

debe(n)

ser

reparado(s),

reemplazado(s)

o

re-

examinado(s) según se especifica en el párrafo 341.3.3, y se deben aceptar todos los ítems representados por el muestreo adicional; pero (e) si alguno de los ítems examinados según (c ) revela algún defecto, todos los ítems del muestreo progresivo deben ser : (1) reparados o reemplazado y re-examinados según se requiera; o (2) completamente examinados y reparados o reemplazado según necesidad, y re-examinados para cumplir con los requerimientos de este Código.

341.4 Extensión del Examen requerido. 341.4.4 Examen requerido normalmente. El Piping en un Servicio de Fluido Normal debe ser examinado hasta donde se especifica, o hasta una extensión mayor especificada en el diseño de ingeniería. Los criterios de aceptación


176


ASME B31.3, Ed. 1999

corresponden a los establecidos en el párrafo 341.3.2 y en la Tabla 341.3.2 para Servicio de Fluido Normal, salvo especificación contraria. (a) Examen Visual. Al menos se debe examinar lo siguiente en concordancia con el párrafo 344.2: (1) Suficientes materiales y componentes, seleccionados al azar, para convencer al examinador de que satisfacen las especificaciones y que están libres de defectos; (2) Al menos el 5% de la construcción. En el caso de las soldaduras, cada trabajo de un soldador, u operador, debe estar representado. (3) El 100% de la construcción de las soldaduras longitudinales, excepto aquellas en componentes realizados en conformidad con una especificación clasificada. Vea el párrafo 345.1 (a) en relación al examen de soldaduras longitudinales que requieren tener un factor de unión Ej de 0.90. (4) Examen aleatorio del montaje de las uniones roscadas, apernadas y otras, para convencer al examinador acerca de que cumplen con los requerimientos aplicables del párrafo 335. Se deben examinar todas las uniones roscadas, apernadas y mecánicas cada vez que se realicen ensayos neumáticos. (5) Examen aleatorio durante la instalación del piping, incluyendo el chequeo del alineamiento, soportes y deformación intencional en frío. (6) Examen del piping instalado para detectar la evidencia de defectos que requieran reparación y reemplazo, además de detectar las desviaciones evidentes del concepto del diseño. (b) Otros Exámenes. (1) Al menos el 5% de las soldaduras de tope circunferenciales y de bisel en casquete deben ser examinadas completamente por medio de radiografía al azar en concordancia con el párrafo 344.5, o por examen ultrasónico al azar en conformidad con el párrafo 344.6. Se deben escoger las soldaduras en forma tal que garantice que se incluye el trabajo de cada soldador, u operador. Además deben ser seleccionadas maximizando la cobertura de las intersecciones con las uniones longitudinales. Cada vez que se examine una soldadura circunferencial con una soldadura longitudinal de intersección, se


177


ASME B31.3, Ed. 1999

debe examinar al menos 38 mm (1 ½ pulg.) adyacentes a cada soldadura de intersección. El examen durante el proceso, conforme al párrafo 344.7, puede ser sustituido por todo, o parte de, el examen sobre una base de soldadura por soldadura, cuando lo especifica el diseño de ingeniería o lo autoriza específicamente el Inspector. (2) Al menos el 5% de todas las uniones mediante soldadura fuerte debe ser examinado durante el proceso en conformidad con el párrafo 344.7, seleccionando las soldaduras de manera que los

trabajos de todos los

realizadores de soldadura s fuertes sean incluidos. (c) Certificaciones y Registros. El examinador debe estar seguro de que por medio de los exámenes de las certificaciones, registros y demás evidencia, los materiales y los componentes corresponden a los grados especificados y que han recibido el tratamiento térmico, los exámenes y los ensayos requeridos. El examinador debe proporcionar al Inspector una Certificación de que tse han cumplido todos los requerimientos de control de calidad del Código y del diseño de ingeniería.


178


ASME B31.3, Ed. 1999

TABLA 341.3.2 CRITERIOS DE ACEPTACIÓN PARA SOLDADURAS Criterios para Tipos de Soldaduras, para Condiciones de Servicio y para Métodos de Examen Requeridos [Nota(1)] Servicio con Fluido Normal Condiciones Cíclicas Severas Servicio con Fluido Cat. D

Líquidos Penetrantes

Circunferenci al y de Bisel

Bisel Longitudinal

Filete [Nota (3)]

Conexión de Arranque

Visual

Circunferenci ales y de bisel

A

A

A

X

X

X

X

A

A

A

A

X

A

Falta de fusión

X

X

A

A

A

A

X

X

...

...

A

A

A

A

X C


Partículas Magnéticas

A

Filete [Nota (3)

Radiografía

X

Bisel Longitudinal

Visual

X

Filete [Nota (3)

Tipo de Imperfección Grieta


Méto Tipos de Soldadura dos

Bisel Longitudinal

Tipos de Soldadura

Circunferenci ales y de bisel

Métodos

Radiografía

Tipos de Soldadura

Visual

Métodos

A A

A

A NA

A

A NA

B

Penetración incompleta

X

X

B

B

NA

B

X

X

...

...

A

A

NA

A

X

Porosidad Interior

...

X

E

E

NA

E

...

X

...

...

D

D

NA

D

...

...

... ...

...

Inclusión de escoria

...

X

G

G

NA

G

...

X

...

...

F

F

NA

F

...

...

... ...

...

Socavación

X

...

H

A

H

H

X

X

...

...

A

A

A

A

X

I

A H

H

Porosidad superficial o

X

...

A

A

A

A

X

...

...

...

A

A

A

A

X

A

A A

A

Terminación Superficial

...

...

...

...

...

...

X

...

...

...

J

J

J

J

...

...

... ...

...

Superficie raíz cóncava

X

x

K

K

NA

K

X

X

...

...

K

K

NA

K

X

K

K NA

K

X

...

L

L

L

L

X

...

...

...

L

L

L

L

X

M

M M

M

Inclusión tungsteno o indicación elongada

inclusión de escora expuesta [Nota (5)]

(succionado) Refuerzo de protrusión interior

Notas de Valores del Criterio para Tabla 341.3.2


179


Criterio Símbolo

Medida

A Extensión de la imperfección B Profundidad de la Penetración Incompleta Longitud acumulada de penetración incompleta C Falta de fusión y penetración incompleta Longitud acumulada de falta de fusión y penetración incompleta [Nota (7)] D Tamaño y distribución de porosidad interior E Tamaño y distribución de porosidad interior F Inclusión de Escoria, inclusión de tungsteno o indicación elongada Longitud individual Ancho individual Longitud acumulada G Inclusión de escoria, inclusión de tungsteno o indicación elongada Longitud individual Profundidad individual Longitud acumulada H Profundidad de socavación I Profundidad de socavación J Aspereza superficial K Profundidad de concavidad de superficie raíz L Altura del refuerzo de la protrusión interior [Nota (8)] en cualquier plano a través de la soldadura debe estar dentro de los límites del valor de altura aplicable en la tabulación de la derecha, a excepción de lo provisto en la Nota (9). El metal de soldadura debe fusionarse suavemente en las superficies de los componentes. M Altura del refuerzo o protrusión interior [Nota (8)] según lo descrito

ASME B31.3, Ed. 1999

Límites de Valor Aceptable [Nota (6)] Cero (sin imperfección evidente) < 1 m (1/32 pulg) y < 0.2 Tw < 38 mm (1.5 pulg) en cualquier longitud de soldadura de 150 mm (6 pulg) < 0.2 Tw < 38 mm (1.5 pulg) en cualquier longitud de soldadura de 150 mm (6 pulg) Vea Código BPV; Sección VIII, División 1, Apéndice 4 Para Tw < 6 mm (1/4 pulg), límite igual a D Para Tw > 6 mm (1/4 pulg), límite igual a 1.5 x D < Tw/3 < 2.5 mm (3/32 pulg) y < Tw/3 < Tw en cualquier longitud de soldadura de 12 Tw < 2 Tw < 3 mm (1/8 pulg) y < Tw/2 < 4Tw en cualquier longitud de soldadura de 150 mm (6 pulg) < 1 mm (1/32 pulg) y < Tw/4 < 1.5 mm (1/16 pulg) y < [Tw/4 o 1 mm (3/32 pulg)] < 500 min Ra según ASME B46.1 Espesor total de unión, incl. refuerzo de soldadura, >Tw Para Tw, mm (pulg) Altura mm (pulg) < 6(1/4) < 1.5 (1/16) > 6(1/4), < 13 (1/2) < 3 (1/18) > 13 (1/2), < 25 (1) < 4 (5/32) > 25 (1) < 5 (3/16) El límite es el doble del valor aplicable para L

en L La Nota (9) no es aplicable. X = examen requerido


NA = no aplicable

... = no requerido

180


ASME B31.3, Ed. 1999

NOTAS: (1) Los criterios entregados son para exámenes requeridos. Criterios más estrictos pueden ser descritos en el diseño de ingeniería. Vea también los párrafos 341.5 y 341.5.3. (2) La soldadura en ranura longitudinal incluye costura recta y espiral. Los criterios no pretenden ser aplicables a soldaduras realizadas en conformidad con un estándar mencionado en la Tabla A-1 o tabla 326.1. (3) La soldadura de filete incluye soldaduras de sello y SW, y soldaduras para flanges de deslizamiento, refuerzos de arranques y soportes. (4) La soldadura de conexiones de arranques incluye soldaduras sometidas a presión en arranques y brida de reborde expandida s fabricados. (5) Estas imperfecciones son evaluadas solamente para soldaduras con un espesor nominal de < 5 mm (3/16 pulg). (6) Cuando dos valores limitantes están separados por un “y” el menor de los valores determina la aceptación. Cuando dos sets de valores están separados por un “o” , el valor mayor es aceptable. Tw es el espesor de pared nominal del más delgado de los dos componentes unidos mediante una soldadura de tope. (7) Se consideran inaceptables caras de superficies de tope no fusionadas estrechamente. (8) Para soldaduras en ranura, la altura es la menor de las mediciones realizadas desde las superficies de los componentes adyacentes; se permite el refuerzo y la protrusión interior en la soldadura. En soldaduras de filete, la altura es medida desde la garganta teórica, la Fig. 328.5.2 A; no es aplicable la protrusión interior. (9) Para soldaduras en aleación de aluminio solamente, la protrusión interior no debe exceder los siguientes valores: (a) Para espesor < 2mm (5/64pulg): 1.5 mm (1/16pulg); (b) Para espesor > 2 mm y < 6mm (1/4 pulg): 2.5 mm (3/32 pulg). Para refuerzo exterior y para espesores mayores, vea la tabulación para el símbolo L


181


ASME B31.3

341.4.2 Examen – Servicio de Fluido Categoría D. Se deben examinar en forma visual el piping y los elementos del piping para el Servicio de Fluido categoría D, según lo indica el diseño de ingeniería, en conformidad con el párrafo 344.2, hasta el punto necesario para convencer al examinador de que los Traductora: Ana María Buchholz Müller ( [email protected]) Fecha: mayo 2002

182


ASME B31.3

componentes, materiales y ora de mano cumplen con los requerimientos del presente Código y del diseño de ingeniería. Los criterios de aceptación son los establecidos en el párrafo 341.3.2 y en la Tabla 341.3.2, para el servicio con fluido Categoría D, salvo especificación contraria.

341.4.3

Examen – Severas Condiciones Cíclicas.

El piping utilizado bajo severas condiciones cíclicas debe ser examinado en la extensión especificada, o en una extensión mayor especificada en el diseño de ingeniería. Los criterios de aceptación son los establecidos en el párrafo 341.3.2 y en la Tabla 341.3.2, para servicio de fluido categoría D, salvo especificación contraria. (a) Examen visual. Los requerimientos del párrafo 341.4.1 (a) son aplicables a las siguiente excepciones. (1) Toda fabricación debe ser examinada. (2) Toda las uniones roscadas, apernadas y demás deben ser examinadas. (3) Se debe examinar toda instalación de piping para verificar las dimensiones y el alineamiento. Se deben chequear todos los soportes, guías y puntos de deformación intencional en frío para asegurar que el piping se va a adecuar a todas las condiciones de la partida, operación y detenciones sin sufrir pandeo indebido o presiones no previstas. (b) Otros Exámenes. Todas las soldaduras de tope circunferencial y de bisel en casquetes, además de todas las soldaduras de conexiones de arranques comparables a las mostradas en la Fig. 328.5 4E deben ser examinadas en un 100% por radiografía, en conformidad con el párrafo 344.5, o (cuando lo especifique el diseño de ingeniería) por un examen ultrasónico del 100%, en conformidad con el párrafo 344.6. Las soldaduras SW y las soldaduras de conexiones de arranques que no sean radiografiadas deben ser examinadas por medio de métodos de partículas magnéticas o de líquidos penetrantes, en conformidad con los párrafos 344.3 y 344.4. (c) El examen durante el proceso en conformidad con el párrafo 344.7, complementado con el examen no destructivo apropiado, puede ser sustituido Traductora: Ana María Buchholz Müller ( [email protected]) Fecha: mayo 2002

183


ASME B31.3

por el examen requerido en (b) sobre una base de soldadura por soldadura, cuando lo especifica el diseño de ingeniería o es específicamente autorizado por el Inspector. (d) Certificación y Registros. Son aplicables los requerimientos del párrafo 341.4.1 (c ).

341.5 Examen Complementario El diseño de ingeniería puede especificar cualquiera de los métodos de examen descritos en el párrafo 334, para complementar el examen requerido por el párrafo 341.4. El diseño de ingeniería debe especificar la extensión del examen complementario a realizar y cualquier criterio de aceptación que sea distinto a los del párrafo 341.3.2.

341.5.1 Radiografía Localizada (a) Soldaduras Longitudinales. La radiografía localizada para soldaduras de bisel longitudinales que requieren un factor de unión soldada Ej de 0.90, se realiza en conformidad con el párrafo 344.5 de, al menos, 300 mm (1 pie) en cada 30 m (100pies) de soldadura por cada soldador u operador de soldadura. Los criterios de aceptación corresponden a los establecidos en la Tabla 341.3.2 para radiografías con Servicio de Fluido Normal. (b) Soldaduras de Tope Circunferenciales y Otras. Se recomienda que la extensión del examen no sea inferior a una de cada 20 soldaduras por cada soldador, u operador. Salvo especificación contraria, los criterios de aceptación corresponden a los establecidos en la Tabla 341.3.2 para radiografías con Servicio de Fluido Normal para el tipo de unión examinada. (c) Muestreo Progresivo para Examen. Son aplicables las provisiones del párrafo 341.3.4. (d) Soldaduras para Examen. El Inspector debe seleccionar, o aprobar, las ubicaciones de las soldaduras y los puntos en los cuales se realizará examen por radiografía localizada. Traductora: Ana María Buchholz Müller ( [email protected]) Fecha: mayo 2002

184


ASME B31.3

341.5.2 Ensayos de Dureza. La extensión de los ensayos de dureza requeridos debe corresponder a lo indicado en el párrafo 331.1.7, salvo especificación contraria en el diseño de ingeniería.

341.5.3 Examen para definir Incertezas. Se puede utilizar cualquier método para decidir indicaciones dudosas. Los criterios de aceptación deben ser los requeridos por el examen.

342 PERSONAL QUE REALIZA EL EXAMEN 342.1 Calificación y Certificación del personal. Los examinadores deben tener el entrenamiento y experiencia requeridos para las necesidades de los exámenes especificados1. El empleador debe certificar los registros de los examinadores empleados, con las fechas y resultados de las calificaciones del personal y debe mantenerlas disponibles para el Inspector. ___________________________________________ 1

Con este propósito se puede usar como guía el SNT-TC-1A, Práctica Recomendada para la

Calificación y Certificación del Personal de Ensayos No Destructivos.

____________________________________________________ 342.2 Requerimiento Específico. El examen durante el proceso debe ser realizado por personal distinto al encargado de la producción.

343 PROCEDIMIENTOS DE EXAMEN Se debe llevar a cabo cada examen en conformidad con un procedimiento escrito que corresponda a uno de los métodos especificados en el párrafo 344, incluyendo métodos especiales (ver párrafo 344.1.2). Se deben escribir los procedimientos según se requiere en el Código BPV, sección V, Artículo 1, T-150. El empleador debe certificar los registros de los procedimientos de examen empleados, con las fechas y resultados de las calificaciones del procedimiento y debe mantenerlos disponibles para el Inspector Traductora: Ana María Buchholz Müller ( [email protected]) Fecha: mayo 2002

185


ASME B31.3

344.1 TIPOS DE EXAMEN. 344.1 General. 344.1.1 Métodos. Todos los exámenes requeridos por este Código, por el diseño de ingeniería o por el Inspector, deben ser realizados en conformidad con uno de los métodos especificados

en esta norma, a excepción de lo indicado en el

párrafo 344.1.2.

344.1.2 Métodos Especiales. Cuando se utiliza un método no especificado en esta norma, se debe especificar tanto el método como el criterio de aceptación en el diseño de ingeniería, en forma suficientemente detallada para permitir la calificación de los procedimientos necesarios y de los examinadores.

344.1.3 Definiciones. Los siguientes términos son aplicables a cualquier tipo de examen.

Examen del 100%: Examen completo de toda una clase de un ítem especificado en un grupo de piping designado.2 Examen aleatorio3: examen completo de un porcentaje de una clase de ítem especificado en un grupo de piping designado.2 Examen localizado3: examen parcial especificado de cada uno de cada clase de ítem en un grupo de piping designado2. Por ej. de parte de la longitud de todas las soldaduras en un grupo de piping con chaqueta (con casing). Examen localizado aleatorio3 : en examen parcial especificado de un porcentaje del tipo de ítem especificado en un grupo de piping designado2. __________________________ 2

Un grupo designado corresponde a la cantidad de piping considerada en la aplicación de los requerimientos de examen en este Código. La cantidad, o extensión, del grupo designado debe

Traductora: Ana María Buchholz Müller ( [email protected]) Fecha: mayo 2002

186


ASME B31.3

ser establecida en un acuerdo entre los involucrados antes de comenzar el trabajo. Se puede establecer más de un tipo de grupo designado para distintos tipos de trabajo en piping. 3

El examen aleatorio o localizado no aseguran la fabricación de un producto con el nivel de calidad indicado. Los ítems no examinados en un grupo de piping representado por este tipo de examen, pueden contener defectos que aparecerán en un examen posterior. En forma específica, si se deben eliminar todos los defectos en soldaduras detectables por radiografía en un grupo de piping, se debe especificar el examen radiográfico del 100%.

______________________________________________

344.2 Examen Visual. 344.2.1 Definición. El examen visual consiste en la observación de una porción de componentes, uniones y otros elementos de piping que son, o pueden ser, expuestos a la vista antes, durante y después de la manufactura, fabricación, montaje, construcción, examen o ensayos. Este examen incluye la verificación de los requerimientos del Código y del diseño de ingeniería relacionados con los materiales, componentes, dimensiones, preparación de uniones, alineamiento, soldaduras, bonding, soldadura fuerte, apernado, roscado y demás métodos de unión, soportes, montaje y construcción.

344.2.2 Método. Se debe realizar el examen visual en conformidad con el Código BPV, Sección V, Artículo 9. No se requieren registros individuales de los exámenes visuales, excepto para los exámenes durante el proceso, según se especifica en el párrafo 344.7.

344.3 Examen por Partícula Magnética. El párrafo 302.3.3 abarca el examen de piezas fundidas. El examen por partículas magnética de soldaduras y componentes distintos de las piezas fundidas, debe realizarse en conformidad con el Código BPV, Sección V, Artículo 7.


187


ASME B31.3

344.4 Examen por Líquidos Penetrantes. El párrafo 302.3.3 abarca el examen de piezas fundidas. El examen por líquidos penetrantes de soldaduras y componentes distintos de las piezas fundidas, debe realizarse en conformidad con el Código BPV, Sección V, Artículo 6.

344.5 Examen Radiográfico. 344.5.1 Método. El párrafo 302.3.3 abarca la radiografía de piezas fundidas. La radiografía de soldaduras y componentes distintos de las piezas fundidas, debe realizarse en conformidad con el Código BPV, Sección V, Artículo 2.

344.5.2 Extensión de la Radiografía. (a) Radiografía del 100%. Se aplica solamente a soldaduras de bisel mitreadas y circulares y a soldaduras fabricadas de conexiones de arranques comparables a las de la Figura 328.5.4E., salvo especificación contraria en el diseño de ingeniería. (b) Radiografía Aleatoria. Se aplica solamente a soldaduras de bisel mitreadas y circulares. (c) Radiografía Localizada. Requiere de una radiografía de exposición única en conformidad con el párrafo 344.5.1 en un punto en una extensión especificada de soldadura. El requerimiento mínimo para soldaduras circulares, mitreadas y de bisel en arranques es: 1. para tamaños < DN 65 (NPS 21/2), una exposición elíptica única abarcando toda la circunferencia de la soldadura 2. para tamaños > DN 65, 25% de la circunferencia interior, o 152 mm (6 pulg.), cualesquiera sea la menor. Para soldaduras longitudinales el requerimiento mínimo es 145 mm (6 pulg.) de longitud de soldadura.

344.6 Examen Ultrasónico. 344.6.1 Método. El párrafo 302.3.3 abarca el examen de piezas fundidas y no se incluyen otros. El examen ultrasónico de las soldaduras, debe realizarse en Traductora: Ana María Buchholz Müller ( [email protected]) Fecha: mayo 2002

188


ASME B31.3

conformidad con el Código BPV, sección V, Artículo 5, excepto que se permita la alternativa especificada en (a) y (b) más abajo, para bloques básicos de calibración especificados en T – 542.2.1 y T – 542.8.1.1 (a) Cuando los bloques básicos de calibración no han recibido tratamiento térmico en conformidad con T-542.1.1 (c) y T-542.8.1.1, se deben usar métodos de transferencia para correlacionar las respuestas del bloque básico de calibración y del componente. Se logra la transferencia comprobando la diferencia entre las respuestas recibidas del mismo reflector de referencia en el bloque básico de calibración y en el componente, y corrigiendo la diferencia. (b) El reflector de referencia puede ser un entalle-V (que se debe remover posteriormente), una unidad de búsqueda de un rayo de ángulo actuando como un reflector, o cualquier otro reflector que ayuda en el logro de la transferencia. (c) Cuando se escoge el método de transferencia como alternativa, se debe usar como mínimo: 1. para tamaños < DN 50 (NPS 2), una vez en cada 10 uniones soldadas examinadas 2. para tamaños > DN 50 y < DN 450 (NPS 18), una vez en cada 1.5 m (5 pies) de soldadura examinada 3. para tamaños > DN 450, una vez para cada unión soldada examinada (d) Para aplicar el método de transferencia se deben considerar por separado cada tipo de material, cada tamaño y espesor de pared. En adición, se debe usar el método de transferencia al menos dos veces en cada tipo de unión soldada. (e) Cuando se utiliza el método de transferencia, se debe modificar el nivel de referencia para el monitoreo de las discontinuidades para reflejar la corrección de la transferencia.

344.6.2 Criterios de Aceptación. Se considera inaceptable una discontinuidad de tipo lineal si la amplitud de la indicación excede el nivel de referencia y su longitud excede: Traductora: Ana María Buchholz Müller ( [email protected]) Fecha: mayo 2002

189


ASME B31.3

(a) 6 mm (1/4 pulg.) para Tw < 19 mm (3/4 pulg) (b) Tw/3 para 19 mm > Tw < 57 mm (21/4 pulg.) (c) 19 mm para Tw > 57 mm

344.7 Examen durante el proceso. 344.7.1 Definición. El examen durante el proceso incluye el examen de lo siguiente, según corresponda: (a) preparación de la unión y limpieza (b) precalentamiento (c) ajuste, juego de la unión y alineamiento interior previo a la unión (d) variables especificadas por el procedimiento de unión, incluyendo el metal de aporte, y : 1. (para soldadura) posición y electrodo 2. (para soldadura fuerte) posición, fundente, temperatura de soldadura fuerte, baño apropiado y acción capilar (e) (para soldadura) condición del paso raíz después de la limpieza – externa e interna, en donde sea posible – apoyada por exámenes por líquidos penetrantes o por partículas magnéticas (f) (para soldadura) remoción de la escoria y condición de la soldadura entre pasos y (g) apariencia de la unión terminada.

344.7.2 Método. El examen se realiza en forma visual, en conformidad con el párrafo 344.2, a menos que el diseño de ingeniería especifique métodos adicionales.

345 PRUEBAS 345.1 Prueba de Hermeticidad requerida Se debe probar la hermeticidad de cada sistema de piping antes de la operación inicial y después de completar los exámenes aplicables requeridos por el párrafo Traductora: Ana María Buchholz Müller ( [email protected]) Fecha: mayo 2002

190


ASME B31.3

341. La prueba debe consistir en una prueba de hermeticidad hidrostática en conformidad con el párrafo 345.4, con las excepciones indicadas. (a) El propietario tiene la opción de someter un sistema de piping en servicio con un fluido categoría D, a una prueba inicial de hermeticidad en servicio conforme al párrafo 345.7, en lugar de la prueba de hermeticidad hidrostática. (b) Cuando el propietario considera impracticable realizar una prueba de hermeticidad hidrostática, se puede sustituir con una prueba neumática en conformidad con el párrafo 345.5, o una prueba hidrostática-neumática combinada conforme al párrafo 345.6, reconociendo el peligro que representa la energía almacenada en el aire comprimido. (c) Cuando el dueño considera que tanto la prueba de hermeticidad hidrostática como la neumática son impracticables, se puede utilizar la alternativa especificada en el párrafo 345.9, si se cumplen las dos condiciones siguientes: 1. Una prueba hidrostática dañaría los revestimientos o aislación interior, o contaminaría un proceso de manera tal que sería peligroso, corrosivo o inoperante en presencia de humedad, o representaría un peligro de fractura por fragilidad debido a la baja temperatura del metal durante la prueba; y 2. una prueba neumática representaría un peligro indebido de posible liberación de energía almacenada en el sistema, o representaría el peligro de fractura por fragilidad debido a la baja temperatura del metal durante la prueba.

345.2 Requerimientos Generales para las Pruebas de Hermeticidad. Los requerimientos del párrafo 345.2 son aplicables a más de un tipo de prueba de hermeticidad.

345.2.1 Limitaciones sobre la Presión. (a) Esfuerzo superior al límite de elasticidad. Si la presión de prueba produce una tensión de presión nominal, o tensión longitudinal, superior al límite de elasticidad a temperatura de prueba, se Traductora: Ana María Buchholz Müller ( [email protected]) Fecha: mayo 2002

191


ASME B31.3

puede reducir la presión de prueba a la presión máxima que no exceda el límite de elasticidad a temperatura de prueba. [Ver párrafos 302.3.2 (e) y (f)] (b) Dilatación del Fluido de Prueba. Se deben tomar precauciones para evitar la presión excesiva cuando la presión de prueba es mantenida durante un período y el fluido de prueba está sujeto de dilatación térmica. (c) Prueba Neumática Preliminar. Antes de la inspección hidrostática se puede llevar a cabo una prueba preliminar con aire a presión manométrica no superior a 170 kPa (25 psi) para localizar filtraciones mayores.

345.2.2

Otros Requerimientos acerca de las Pruebas.

(a) Examen de Filtraciones. Se debe mantener una prueba de filtraciones por, al menos, 10 min, examinando todas las uniones y conexiones. (b) Tratamiento Térmico. Las pruebas de filtraciones deben ser realizadas después de concluir cualquier tratamiento térmico. (c) Baja Temperatura de Prueba. Se debe considerar la posibilidad de fractura por fragilidad cuando se conducen pruebas de hermeticidad con temperaturas del metal cercanas a la temperatura de transición dúctil-frágil.

345.2.3 Consideraciones especiales para la Inspección. (a) Sub-grupos de Piping. Los sub-grupos de piping pueden ser sometidos a prueba por separado o como piping montado. (b) Juntas enflanchadas. No es necesario aplicar pruebas a juntas enflanchadas en las cuales se ha insertado una paleta para aislar parte del equipo durante una prueba. (c) Aprobación de Soldadura. Los sistemas de piping soldados o componentes que han pasado satisfactoriamente las pruebas en conformidad con el párrafo 345 no requieren prueba de hermeticidad, siempre que las soldaduras sean examinadas durante el proceso en conformidad con el párrafo 344.7, y aprueben el examen radiográfico del 100% según el párrafo 344.5, o el examen ultrasónico del 100% de acuerdo con el párrafo 344.6. Traductora: Ana María Buchholz Müller ( [email protected]) Fecha: mayo 2002

192


ASME B31.3

345.2.4 Piping bajo Presión Exterior. El piping sujeto a presiones exteriores debe ser probado a una presión manométrica interior de 1.5 veces la presión diferencial exterior, pero no inferior a 105 kPa (15 psi).

345.2.4 Piping con casing. (a) Se debe realizar una prueba de hermeticidad en la línea interior sobre la base de la presión de diseño interior o exterior, cualesquiera sea crítica. Se debe realizar esta prueba antes de completar el casing cuando sea necesario proporcionar el acceso visual de las uniones de la línea interior según lo requiere el párrafo 345.3.1. (b) Se debe aplicar una prueba de hermeticidad al casing en conformidad con el párrafo 345.1 sobre la base de la presión de diseño del casing, salvo especificación contraria en el diseño de ingeniería.

345.2.5

Reparaciones

o

Adiciones

después

de

la

Inspección

de

Hermeticidad. Cada vez que se realicen reparaciones o adiciones después de la prueba de hermeticidad, se deben repetir las pruebas en el piping, excepto en el caso de reparaciones o adiciones menores en las que el propietario puede decidir obviar los requerimientos de repetición de pruebas basándose en las medidas precautorias tomadas para asegurar la calidad de la construcción.

245.2.6 Registros de Pruebas. Se deben hacer registros de cada sistema de piping durante las pruebas, que incluyan: (a) fecha de prueba (b) identificación de sistema de piping sometido a prueba (c) fluido de prueba (d) presión de prueba (e) certificación de resultados entregados por el examinador


193


ASME B31.3

No es necesario mantener estos registros después de la prueba, si se cuenta con una certificación del Inspector de que el piping ha pasado satisfactoriamente la prueba de presión, según lo requiere este Código.

245.3 Preparación para la Prueba de Hermeticidad. 245.3.1

Uniones Expuestas.

Todas las uniones, incluyendo las uniones soldadas y de otro tipo (bond), deben carecer de aislación y estar expuestas para el examen durante la prueba de hermeticidad, a excepción de las uniones sometidas a pruebas previas en conformidad con este Código y que pueden estar aisladas o cubiertas. Todas las uniones pueden tener una capa de imprimación y de pintura antes de la prueba de hermeticidad, a menos que se requiera de una prueba de hermeticidad de alta sensibilidad (párrafo 345.8).

345.3.2 Soportes Temporales. El piping diseñado para vapor o gas debe contar con soportes temporales adicionales, cuando sea necesario, para el peso del líquido de la prueba.

A00 345.3.3 Piping con Juntas de Expansión. (a) Una junta de expansión que depende de anclajes exteriores para restringir la carga del extremo de presión debe ser sometida a prueba en el sistema de piping. (b) Se puede excluir del sistema una junta de expansión auto-restringida previamente sometida a prueba de taller por el manufacturador [vea el Apéndice X, párrafo X302.2.3(a ), excepto que estas juntas de expansión deben ser instaladas en el sistema cuando se requiere una prueba de hermeticidad de alta sensibilidad en conformidad con el párrafo 345.8. (c) Un sistema de piping que contiene juntas de expansión debe ser sometido a prueba de hermeticidad sin restricción temporal de juntas o anclajes con el menor de los siguientes: (1) 150% de la presión de diseño para una junta de expansión tipo fuelle; o Traductora: Ana María Buchholz Müller ( [email protected]) Fecha: mayo 2002

194


ASME B31.3

(2) la presión de prueba del sistema determinada en conformidad con el párrafo 345. En ningún caso se debe someter una junta de expansión tipo fuelle a presión de prueba superior a la presión de prueba del manufacturador. (d) Cuando se requiere una prueba de hermeticidad del sistema a una presión superior a la presión de prueba mínima especificada en (c ), o superior al 150% de la presión de diseño dentro de las limitaciones del párrafo 345.2.1 (a), se deben remover las juntas de expansión tipo fuelle del sistema de piping, o se deben agregar restricciones temporales para limitar las cargas de anclajes principales, en caso necesario.

345.3.3 Límites del Piping sometido a Prueba. El equipo no sometido a pruebas debe ser desconectado del piping o aislado con paletas (blinds) o por otro medio durante la prueba. Se puede utilizar una válvula (que incluya un sistema de cierre) que sea apropiada para la presión de prueba.

345.4 Prueba de Hermeticidad Hidrostática. 345.4.3 Fluido de Prueba. El fluido de prueba debe ser agua, a menos que exista la posibilidad de daños por congelamiento, o efectos adversos del agua en el piping, o en el proceso. En este caso se debe utilizar otro líquido no tóxico apropiado. Si el líquido es inflamable, su punto de inflamación debe ser al menos 49ºC (120ºF) y se deben tomar precauciones con el entorno.

345.4.4 Presión de prueba. A excepción de lo indicado en el párrafo 345.4.3, la presión de prueba hidrostática en cualquier punto del sistema de piping metálico debe ser según se indica a continuación: (a) superior a 1½ veces la presión de diseño (b) para la temperatura de diseño sobre la temperatura de prueba, la presión de prueba mínima debe calcularse según la ecuación (24), excepto que el valor de ST/S no debe exceder 6.5: Traductora: Ana María Buchholz Müller ( [email protected]) Fecha: mayo 2002

195


PT = 1.5 PST

ASME B31.3

(24)

S En donde PT = presión manométrica de prueba mínima P = presión manométrica de diseño interior ST = valor de tensión a temperatura de prueba S = valor de tensión a temperatura de diseño (Ver tabla A-1)

(c) Si la presión de prueba, como se define arriba, produce esfuerzo de presión nominal o presión longitudinal superior al límite de fluencia a temperatura de prueba, se puede reducir la presión de prueba a una presión máxima que no supere este límite. [Vea los párrafos 302.3.2 (e) y (f)]. Para juntas de expansión de fuelle metálico, vea el Apéndice X, párrafo X302.2.3(a).

345.4.5

Prueba Hidrostática de Piping con Estanques4 como un Sistema.

(a) Cuando la presión de prueba de un piping conectado a un estanque es igual, o inferior, a la presión de prueba del estanque, se debe probar el piping y el estanque con la presión de prueba del piping. (b)Cuando la presión de prueba del piping supera la presión de prueba del estanque y no se considera practicable aislar el piping del estanque, se deben probar el piping y el estanque en conjunto a la presión de prueba del estanque, siempre que el dueño lo apruebe y que la presión de prueba del estanque no sea inferior al 77% de la presión de prueba del piping, calculada en conformidad con el párrafo 345.4.2 (b). _________________________________________________________________ 4

Las consideraciones contenidas en el párrafo 345.4.3 no afectan los requerimientos de la prueba de presión de ningún Código de Estanques aplicable.

345.5 Prueba de Hermeticidad Neumática. 345.5.3 Precauciones. La inspección neumática involucra el peligro de la energía almacenada en el aire comprimido. Se debe tener especial cuidado para Traductora: Ana María Buchholz Müller ( [email protected]) Fecha: mayo 2002

196


ASME B31.3

minimizar la posibilidad de falla por fragilidad durante la prueba de hermeticidad neumática. En este aspecto la temperatura es importante y debe ser considerada cuando el proyectista escoge el material de construcción. Ver párrafo 345.2.2(c) y el Apéndice F, párrafo F323.4.

345.5.4 Dispositivo de Alivio de Presión. Se debe proporcionar un dispositivo de alivio de presión, con una presión fijada inferior a la presión de prueba, más 345 kPa (50psi) o el 10% de la presión de prueba, cualesquiera sea menor.

345.5.5 Fluido de Prueba. El gas utilizado como fluido de prueba, si no es aire, no debe ser inflamable ni tóxico.

345.5.6 Presión de Prueba.

La presión de prueba debe ser el 110% de la

presión de diseño.

345.5.7 Procedimiento. Se debe aumentar la presión en forma gradual hasta lograr una presión manométrica que corresponda a la mitad de la presión de prueba o a 170 kPa (25 psi), cualesquiera sea la menor, para realizar un chequeo preliminar que incluya la inspección de las uniones en conformidad con el párrafo 341.4.1(a). Posteriormente, se debe aumentar gradualmente la presión hasta lograr la presión de prueba, manteniendo la presión en cada etapa suficiente tiempo para uniformar las deformaciones en el piping. A continuación, se debe reducir la presión a la de diseño antes de examinar la presencia de filtraciones, en conformidad con el párrafo 345.2.2(a).

345.5.8

Prueba de Hermeticidad Hidrostática-Neumática.

Cuando se utiliza una prueba de hermeticidad hidrostática-neumática, se deben satisfacer los requerimientos del párrafo 345.5, y la presión en el segmento del piping con líquido no debe exceder los límites establecidos en el párrafo 345.4.2.


197


ASME B31.3

345.6 Prueba de Hermeticidad para Servicio Inicial. Esta prueba se aplica solamente a cañerías en Servicio de Fluido Categoría D, a criterio del dueño. Ver párrafo 345.1(a).

345.7.1 Fluido de Prueba. El fluido utilizado para la prueba corresponde al fluido del servicio.

345.7.2 Procedimiento. Antes, o durante, la operación inicial, se debe aumentar gradualmente la presión hasta lograr la presión operativa, manteniendo la presión suficiente tiempo en cada etapa, para uniformar las deformaciones del piping. Se debe realizar un chequeo preliminar, según se describe en el párrafo 345.5.5 cuando el fluido del servicio corresponde a gas o vapor.

345.7.3 Inspección de Filtraciones. En reemplazo del párrafo 345.2.2(a), se permite omitir la inspección de filtraciones en las uniones y conexiones sometidas a pruebas previas en conformidad con este Código.

345.8 Prueba de Hermeticidad de Alta Sensibilidad. La prueba debe ser realizada en conformidad con el Método de prueba de Gas y Burbujeo (Gas and Bubble Test) especificado en el Código BPV, Sección V, Artículo 10, o por medio de otro método comprobado de igual sensibilidad. La sensibilidad de la prueba debe ser superior a 10-3 atm ml/seg bajo condiciones de prueba. (a) la presión debe ser, al menos, 105 kPa (15 psi) presión manométrica o 25% de la presión de diseño, cualesquiera sea la menor. (b) Se debe aumentar la presión en forma gradual hasta lograr una presión manométrica que corresponda a la mitad de la presión de prueba o 170 kPa (25 psi), cualesquiera sea la menor, para realizar un chequeo preliminar. Posteriormente, se debe aumentar gradualmente la presión hasta lograr la presión de prueba, manteniendo la presión en cada etapa suficiente tiempo para uniformar las deformaciones en el piping. Traductora: Ana María Buchholz Müller ( [email protected]) Fecha: mayo 2002

198


ASME B31.3

345.9 Prueba de Hermeticidad Alternativa. Se pueden utilizar los siguientes procedimientos y métodos de prueba de hermeticidad solamente bajo las condiciones establecidas en el párrafo 345.1(c).

345.9.1 Inspección de Soldaduras. Se deben examinar en la siguiente forma las soldaduras, incluyendo las utilizadas en la construcción de cañerías y fittings soldados, que no hayan sido sometidas a pruebas de hermeticidad hidrostáticas o neumáticas en conformidad con el presente Código. (a) Se debe realizar radiografía del 100% de las soldaduras circunferenciales, longitudinales y de bisel en espiral, en conformidad con el párrafo 344.5. (b) Todas las soldaduras, incluyendo las soldaduras de conexiones estructurales, no cubiertas en (a), deben ser examinadas con un método de líquidos penetrantes (párrafo 344.4), o para materiales magnéticos, por medio del método de partículas magnéticas (párrafo 344.3).

345.9.2 Análisis de Flexibilidad. Se debe realizar un análisis de flexibilidad del sistema de piping en conformidad con los requerimientos del párrafo 319.4.2 (b), si corresponde, o (c) y (d).

345.9.3 Método de Prueba. El sistema debe ser sometido a una prueba de hermeticidad de alta Sensibilidad en conformidad con el párrafo 345.8.

346 REGISTROS 346.2 Responsabilidad. La responsabilidad de la preparación de los registros requeridos por este Código y por el diseño de ingeniería corresponde al proyectista del piping, al manufacturador, al fabricante y al instalador, según corresponda.

346.3 Mantención de los registros Salvo especificación contraria, se deben mantener los siguientes registros por al menos 5 años después de la generación del registro para el proyecto: Traductora: Ana María Buchholz Müller ( [email protected]) Fecha: mayo 2002

199


ASME B31.3

(a) procedimientos de inspección (b) calificaciones del personal de inspección


200


ASME B31.3

CAPÍTULO VII PIPINGS NO METÁLICOS Y PIPINGS CON REVESTIMIENTOS NO METÁLICOS A300 DECLARACIONES GENERALES (a) El capítulo Vll se refiere al piping no metálico y al piping con revestimientos no metálicos. (b) La organización, contenidos y designaciones de párrafos de este Capítulo corresponden a los utilizados en los primeros seis Capítulos (Código base). Se utiliza el prefijo A. (c) Las consideraciones y los requerimientos del Código base se aplican solamente según lo establece este Capítulo. (d) El piping metálico con límites de presión para el revestimiento metálico debe satisfacer los requerimientos de los Capítulos I hasta VI, además de los del Capítulo Vll no limitados a los no-metales. (e) Este Capítulo no contiene provisiones para piping utilizado bajo severas condiciones cíclicas. (f) El Capítulo I es aplicable en su totalidad, con las excepciones establecidas más arriba.

PARTE 1 CONDICIONES Y CRITERIOS

A301 CONDICIONES DE DISEÑO El Párrafo 301 es aplicable en su totalidad, a excepción de los párrafos 301.2 y 301.3. ver a continuación.


201


ASME B31.3

A301.2 Presión de Diseño. El Párrafo 301.2 es aplicable en su totalidad, excepto por las referencias de los párrafos A302.2.4 y A304 que reemplazan a las

referencias de los párrafos

302.2.4 y 304, respectivamente.

A301.3 Temperatura de Diseño. El Párrafo 301.3 es aplicable con las siguientes excepciones.

A301.3.1 Temperatura Mínima de Diseño. El párrafo 301.3.1 es aplicable; pero se recomienda ver el párrafo A323.2.2 en lugar del 323.2.2.

A301.3.2 Componentes sin Aislación. La temperatura de diseño del componente debe corresponder a la temperatura del fluido, a menos que se produzca una temperatura mayor como resultado de la radiación solar, o otras fuentes de calor exteriores.

A302 CRITERIOS DE DISEÑO. El párrafo A302 establece los ratings de presión-temperatura, criterios de tensión, permisividades de diseño y los valores de diseño mínimos, junto con las variaciones permisibles de estos factores según se aplican al diseño del piping.

A302.1 General. El proyectista debe estar satisfecho con la calidad el material no-metálico y su manufactura, considerando, al menos, lo siguiente: (a) resistencia a la tracción, compresión, de flexión, de corte y coeficiente de elasticidad, a temperatura de diseño (largo plazo y corto plazo) (b) tasa de deformación bajo carga (creep) a condiciones de diseño (c) esfuerzo de diseño y su base (d) ductilidad y plasticidad (e) propiedades de impacto y choque térmico Traductora: Ana María Buchholz Müller ( [email protected]) Fecha: mayo 2002

202


ASME B31.3

(f) límites de temperatura (g) temperatura de transición: fundición y vaporización (h) porosidad y permeabilidad (i) métodos de prueba (j) métodos para fabricar uniones y su eficiencia (k) posibilidad de deterioro en servicio

A302.2 Criterios de Presión de Diseño – Temperatura de Diseño A302.2.1 Componentes Mencionados con Ratings establecidos. El Párrafo 302.2.1 es aplicable, a excepción de que la referencia de la Tabla A326.1 reemplaza a la referencia de la Tabla 326.1.

A302.2.2

Componentes

Mencionados

sin

Ratings

específicos.

Los

componentes de piping no-metálicos para los cuales se han desarrollado esfuerzos de diseño en conformidad con el párrafo A302.3, pero que no cuentan con ratings de presión-temperatura específicos, deben ser clasificados según las reglas para la presión de diseño del párrafo A304, en el rango de temperaturas con los esfuerzos mostrados en el Apéndice B, y modificados según corresponda por otras reglas de este Código. Los componentes de piping sin esfuerzos permisibles o ratings de presióntemperatura deben ser calificados para la presión de diseño según lo establece el párrafo A304.7.2.

A302.2.3 Componentes No Mencionados. Se aplica el párrafo 302.2.3, a excepción de que las referencias a la Tabla A326.1 y párrafos A304 y A304.7.2 reemplazan las referencias a la Tabla 326.1 y párrafos 304 y 304.7.2, respectivamente.

A302.2.4 Permisividades para Variaciones de Presión y Temperatura. (a) Piping No-metálico. No se permiten variaciones de presión, o temperatura, por sobre las condiciones de diseño. Se deben usar las condiciones más severas Traductora: Ana María Buchholz Müller ( [email protected]) Fecha: mayo 2002

203


de

ASME B31.3

presión y temperatura coincidentes para determinar las condiciones de

diseño de un sistema de piping. Ver párrafos 301.2 y 301.3. (b) Piping Metálico con Revestimiento No-metálico. Se permiten las variaciones de presión y temperatura proporcionadas en el párrafo 302.2.4 solamente si se ha establecido la conveniencia del material de revestimiento para el incremento de condiciones a través de experiencias en servicio exitosas previas, o a través de pruebas bajo condiciones similares.

A302.2.5 Rating en Válvula (junction) para Servicios Diferentes. Cuando se conectan dos servicios que operan con diferentes condiciones de presión y temperatura, la válvula que separa ambos servicios debe tener el rating correspondiente a la condición de servicio más severa.

A302.3 Tensiones Permisibles y otros Límites de Diseño para No-Metales. A302.3.1 General. (a) La Tabla B-1 contiene esfuerzos de diseño hidrostáticos (HDS). Las Tablas B-2 y B-3 corresponden a listas de especificaciones que satisfacen los criterios de los párrafos A302.3.2 (b) y (c), respectivamente. Las Tablas B-4 y B-5 contienen presiones permisibles. Estos valores HDS, criterios de tensiones permisibles y presiones deben ser utilizados en conformidad con las Notas del Apéndice B, y pueden ser utilizados en cálculos de diseño (en donde el esfuerzo permisible S significa el esfuerzo de diseño apropiado), a excepción de las modificaciones indicadas por otras provisiones en este Código. No se ha verificado el uso de esfuerzos de diseño hidrostáticos para cálculos distintos al la presión de diseño. El párrafo A302.3.2 delinea las bases para la determinación de los esfuerzos y de las presiones permisibles. (b) Los esfuerzos y las presiones permisibles están agrupadas por materiales y en listas para temperaturas establecidas. Se permite la interpolación directa entre temperaturas.


204


ASME B31.3

A302.3.2 Bases para Esfuerzos y Presiones1 Permisibles. (a) Termoplásticos. El método para la determinación de HDS se describe en ASTM D 2837. La Tabla B-1 entrega los valores HDS para los materiales y las temperaturas para las cuales se ha reunido suficiente información para verificar la determinación de los esfuerzos. (b) Resina con Fraguado Térmico Reforzada (Laminada). Los valores de esfuerzo de diseño (DS) para los materiales de la Tabla B-2 deben ser 1/10 de las resistencias a la tracción mínimas especificadas en la Tabla 1 de ASTM C 582 y son válidas solamente en el rango de temperatura desde –29ºC (-20ºF) hasta 82ºC (180ºF). (c) Resina con Fraguado Térmico Reforzada y Mortero Plástico Reforzado (con Filamentos y Fundición Centrífuga). Los valores del esfuerzo de diseño base hidrostático (HDBS) para los materiales de la tabla B-3 pueden obtenerse mediante los procedimientos en ASTM D 2992 y son válidos solamente a 23ºC (73ºF). Se obtiene el HDS multiplicando el HDBS por un factor2 de servicio (diseño)

seleccionado

para

la

aplicación,

en

conformidad

con

los

procedimientos descritos en ASTM D 2992, dentro de los siguientes límites. 1. cuando se usan HDBS cíclicos, el factor de servicio (diseño) F no debe ser superior a 1.0. 2. cuando se usan HDBS estáticos, el factor de servicio (diseño) F no debe exceder 0.5. (d) Otros Materiales. La presiones permisivas de la Tablas B-4 y B-5 han sido determinadas en forma conservadora a partir de las propiedades físicas de los materiales en conformidad con las especificaciones, y han sido confirmadas ampliamente por la experiencia. Se debe calificar el uso de otros materiales según se requiere en el párrafo A304.7.2. ________________________________________________________ . 1Títulos de Especificaciones ASTM y Estándares AWWA referidos: ASTM C 14, Concrete Sewer, Storm Drain. and Culvert Pipe ASTM C 301. Method of Testing Vitrified Clay Pipe


205


ASME B31.3

ASTM C 582, Contact-Molded Reinforced Thermosetting Plastic (RTP) Laminates for Corrosion Resistant Equipment. ASTM D 2321. Practice for Underground Installation of FlexibleTliermoplastic Pipe ASTM D 2837, Test Method for Obtaining Hydrostalic Design Basis for Thermoplastic Pipe Materials ASTM D 2992, Practice for Obtaining Hydrostatic or Pressure Design Basis for “Fiberglass” (Glass-Fiber-RTR) Pipe and Fittings ASTM D 3839, Underground Installation of Fiberglass Pipe AWWA C900, PVC Pressure Pipe, 4-ínch through 12-inch, for Water AWWA C950. Glass-Fiber-Reinforced Tbermosetting Resin Pressure Pipe 2

El factor de servicio (diseño) F debe ser seleccionado por el proyectista después de la completa evaluación de las condiciones del servicio y de las propiedades de ingeniería de un material especifico bajo consideración. Además de los límites en el párrafo A302.3.2 (c ) (1) y (2), este Código no pretende especificar factores de servicio (diseño).

____________________________________________________________

A302.3.3 Límites de Esfuerzos Calculados debidos a Cargas Sostenidas1. (a) Esfuerzos por Presión Interior. El párrafo A304 abarca los límites de esfuerzos debidos a presión interior. (b) Esfuerzos por Presión Exterior. Los esfuerzos debidos a presión exterior uniforme deben ser considerados seguros cuando el espesor de la pared del componente y su rigidez han sido calificados según se requiere en el párrafo A 304.7.2. (c) Esfuerzos por Cargas Exteriores. El diseño del piping bajo carga exterior se debe basar en lo siguiente: 1. Piping termoplástico. ASTM D 2321 o AWWA C900 2. Piping de Resina con Fraguado Térmico Reforzada (RTR) y Mortero Plástico Reforzado (RPM). ASTM D 3839 o Apéndice A de AWWA C950. 3. Para determinar la deflexión permisible máxima en 1. y 2. (arriba) se deben considerar las deformaciones y la posible flexión, pero de ninguna manera esta deflexión permisible máxima debe exceder el 5% del diámetro interior de la cañería.


206


ASME B31.3

4. El piping no-metálico que no está incluido en 1. y 2. (arriba) debe ser sometido a una prueba de trituración (crushing test) en conformidad con ASTM C 14 o C 301; la carga permisible debe ser 25% del valor mínimo obtenido.

A302.3.4 Límites de Esfuerzos Calculados debidos a Cargas Ocasionales. (a) Operación. La suma de los esfuerzos en cualquier componente de un sistema de piping debidos a la presión, peso y otras cargas sostenidas además de esfuerzos causados por cargas ocasionales, tales como viento y terremotos, no deben exceder los límites en la parte aplicable del párrafo A302.3.3. No se deben considerar al viento y a los terremotos como fuerzas

de acción

concurrentes. (b) Pruebas. Los esfuerzos producidos por las condiciones de las pruebas no están sujetos a las limitaciones del párrafo A302.3.3. No es necesario considerar otras cargas ocasionales, tales como viento y terremotos, como de ocurrencia concurrente con las cargas de las pruebas.

A302.4 Permisividades El párrafo 302.4 es aplicable en su totalidad.

PARTE 2 PRESIÓN DE DISEÑO DE COMPONENTES DE PIPING NO METÁLICOS

A303 GENERAL Es aplicable el párrafo 303, excepto que las referencias a la Tabla A326.1 y al párrafo A302.2.1 reemplazan las referencias a la Tabla 326.1 y al párrafo 302.2.1. para componentes no metálicos, la referencia al párrafo A304 reemplaza a la referencia al párrafo 304.

A304 PRESIÓN DE DISEÑO DE COMPONENTES NO METÁLICOS. A 304.1 Cañería Recta. Traductora: Ana María Buchholz Müller ( [email protected]) Fecha: mayo 2002

207


ASME B31.3

A304.1.1 General. (a) Se debe determinar el espesor requerido en las secciones rectas por medio de la ecuación (25). tm = t+c

(25)

El espesor mínimo T para la cañería seleccionada, considerando la tolerancia por defecto del manufacturador , debe ser superior a tm. (b) se utiliza la siguiente nomenclatura en las ecuaciones para la presión de diseño de las cañerías rectas. tm = espesor mínimo requerido incluyendo permisividades mecánicas, de corrosión y de erosión t = espesor de diseño para la presión, según el cálculo en conformidad con el párrafo A304.1.2 para la presión interior o según se determina en conformidad con el párrafo A304.1.3 para presión exterior. c

= la suma de permisividades mecánicas (profundidad de rosca o ranura) más la permisividad de corrosión y erosión. Para componentes roscados, se aplica la profundidad nominal de la rosca (dimensión h de ASME B1.20.1 o equivalente). Para superficies maquinadas o ranuras en donde no se especifica la tolerancia, se debe suponer que es 0.5 mm (0.02 pulg.) en adición a la profundidad especificada del corte.

T = espesor de pared de cañería (medida o mínima según especificación de compra) F = factor de servicio (diseño). Ver párrafo A302.3.2(c). P = presión manométrica de diseño interior D = diámetro exterior de la cañería S = tensión de diseño correspondiente a la Tabla en el Apéndice B.

A304.1.2 Cañería Recta bajo Presión Interior. El espesor del diseño para la presión interior t no debe ser inferior al calculado con una de las siguientes ecuaciones, usando valores de tensión en, o derivado de, la tabla apropiada en el Apéndice B. Traductora: Ana María Buchholz Müller ( [email protected]) Fecha: mayo 2002

208


ASME B31.3

(a) Cañería Termoplástica [Ver párrafo A302.3.2(a)] t=

PD 2S + P

(Tabla B-1)

(26 a)

(b) Cañería RTR (Laminada) [Ver párrafo A302.3.2 (b)]

t=

PD 2S + P

(Tabla B-2)

(26 b)3

(c) Cañería RTR (con Filamento) y RPM (Fundición Centrífuga). [Ver párrafo A302.3.2 (c)] t=

PD 2SF + P

(Tabla B-3)

(26 c)3

A304.1.3 Cañería Recta bajo Presión Exterior (a) Cañería No Metálica. Se debe calificar el espesor de la presión de diseño exterior t según se requiere en el párrafo A304.7.2 (b) Cañería Metálica con Revestimiento No Metálico 1. El espesor de diseño para la presión exterior t para el material base (exterior) debe ser determinado en conformidad con el párrafo 304.1.3 2. El espesor

de diseño para la presión exterior t

para el material de

revestimiento debe ser calificado en conformidad con el párrafo A304.7.2. __________________________________________________ 3

El espesor t no debe incluir ningún espesor de pared de cañería reforzada con menos del 20% por peso de fibras de refuerzo.

A304.2 Segmentos de Cañerías Curvos y en Casquetes. A304.2.1 Cañerías Curvas. El espesor mínimo requerido tm de una curva, después del doblado, debe ser determinado como para la cañería recta en conformidad con el párrafo A304.1


209


ASME B31.3

A304.2.2 Codos. Los codos no manufacturados de acuerdo al párrafo A303 deben ser calificados según se requiere en el párrafo A304.7.2.

A304.2.3 Curvas en Casquetes. Deben ser calificadas según se requiere en el párrafo A304.7.2.

A304.3 Conexiones de Arranques. A304.3.1 General. Se debe proporcionar un refuerzo para una cañería debilitada por la conexión de un arranque, a menos que el espesor de la pared de la cañería sea suficientemente superior a la requerida para soportar la presión. La cantidad de refuerzo debe ser calificada en conformidad con el párrafo A304.7.2, excepto lo indicado en el párrafo A304.3.2.

A304.3.2 Conexiones de Arranques con Fittings. Se puede suponer sin cálculos que un arranque tiene la resistencia adecuada para resistir las presiones interiores y exteriores si utiliza un fitting (T, lateral, o cruz) en conformidad con el párrafo A303.

A304.3.3 Consideraciones Adicionales de Diseño. Los requerimientos de los párrafos A304.3.1 y A304.3.2 tienen la intención de asegurar el desempeño satisfactorio del arranque sometido solamente a presión interior o exterior.

El

proyectista también debe considerar los párrafos 304.3.5 (a), (c) y (d).

A304.4 Cierres de Trazado (Closures). Los cierres de trazado que no cumplan con el párrafo A303 deben ser calificados según lo requerido por el párrafo A304.7.2.

A304.5 Presión de Diseño en Flanges. A304.5.1 General. (a) Los flanges que no cumplan con el párrafo A303 o A304.5.1 (b) o (c) deben ser calificados según lo requiere el párrafo A304.7.2. Traductora: Ana María Buchholz Müller ( [email protected]) Fecha: mayo 2002

210


ASME B31.3

(b) Los flanges para anillos de empaquetadura planos pueden ser diseñados en conformidad con el Código BPV, Sección VIII, División 1, Apéndice 2, a excepción de que el Código BPV debe regular las tensiones permisibles y los límites de temperatura. Se debe definir la nomenclatura según el Código BPV, a excepción de lo siguiente: P = presión manométrica de diseño Sa = tensión de diseño de perno a temperatura atmosférica4 Sb = tensión de diseño de perno a temperatura de diseño4 Sf = tensión permisible para material de flange de las Tablas B-1, B-2 o B-3. 4

Los esfuerzos de diseño de los pernos no deben ser superiores a las de la

Tabla A-2. (c) Las reglas de diseño de flanges en el párrafo A304.5.1 (b) no son aplicables a los diseños que emplean empaquetaduras de cara completa que sobresalen de los pernos, generalmente hacia el diámetro exterior del flange, o cuyos flanges tienen contacto sólido más allá de los pernos. Las fuerzas y reacciones un una unión de este tipo difieren de las uniones que emplean anillos de empaquetaduras planos, y se debe diseñar el flange en conformidad con el Código BPV, Sección VIII, división 1, Apéndice Y.

204.5.2 Flanges Ciegos. Los flanges ciegos que no cumplan con el párrafo A303 pueden ser diseñados en conformidad con 304.5.2, excepto que el esfuerzo permisible S debe tomarse de las Tablas en el Apéndice B. De otra manera, deben ser calificados en conformidad con el párrafo A304.7.2.

A304.6 Reductores. Los reductores que no cumplan con el párrafo A303 deben ser calificados según se requiere en el párrafo A304.7.2


211


ASME B31.3

A304.7 Presión de Diseño de otros Componentes. A3’4.7.1 Componentes Mencionados. En conformidad con el párrafo A303, se pueden utilizar otros componentes a presión, manufacturados en conformidad con los estándares de la Tabla A326, pero que no aparecen en otra parte del A 304.

A304.7.2 Componentes No Mencionados y Elementos. El diseño de la presión de componentes y uniones fuera de lista, para los que no se aplican las reglas del párrafo A304, se debe basar en cálculos consistentes con los criterios de diseño de este Código. Se deben sustanciar los cálculos mediante uno, o dos, de los medios establecidos en (a) y (b) más abajo, tomando en consideración el ambiente correspondiente y los efectos dinámicos de los párrafos 301.4 hasta 301.11: (a) extensa y exitosa experiencia en servicio bajo condiciones de diseño comparables con componentes proporcionados similares fabricados del mismo material o uno similar. (b) prueba de rendimiento bajo condiciones de diseño incluyendo los efectos dinámicos y de deformación bajo carga aplicables, mantenidos durante un tiempo suficiente para determinar la aceptabilidad del componente o unión para su vida de diseño (c) para (a) o (b) arriba, el proyectista puede interpolar entre tamaños, espesores de pared y clases de presión y puede determinar analogías entre materiales relacionados.

A304.7.3 Componentes No metálicos con Partes a Presión Metálicas. Los componentes que no están cubiertos por los estándares en la Tabla A326.1, en los cuales las partes metálicas y no metálicas contienen la presión, deben ser evaluados según los requerimientos aplicables del párrafo 304.7.2, así como los del párrafo A304.7.2.


212


ASME B31.3

PARTE 3 REQUERIMIENTOS DE SERVICIO CON FLUIDOS PARA COMPONENTES DE PIPING NO METÁLICOS

A305 CAÑERÍAS Para un Servicio de Fluido Normal se pueden usar cañerías clasificadas no metálicas, sujetas a las limitaciones del material con presión y al párrafo A323.4. Cañerías no clasificadas solamente pueden ser usadas en conformidad con el párrafo A302.2.3.

A306 FITTINGS NO METÁLICOS, CURVAS DE CAÑERÍAS, EN CASQUETES, BRIDAS DE REBORDE (LAPS), CONEXIONES DE ARRANQUES General. Se pueden utilizar fittings, curvas, cañerías en casquetes, bridas de reborde y conexiones de arranques en conformidad con los párrafos A306.1 hasta A306.5. Las cañerías y demás materiales utilizados en tales componentes deben ser apropiados para el proceso de manufactura y el fluido del servicio.

A306.1 Fittings de Cañerías A306.1.1 Fittings Mencionados Los fittings mencionados pueden ser utilizados en Servicios con Fluidos Normales sujetos a las limitaciones respecto de los materiales.

A306.1.2 Fittings No Mencionados. Pueden ser usados solamente de acuerdo a lo que indica el párrafo A302.2.3.

A306.2 Curvas de Cañerías. A306.2.1 General. Una curva de cañería realizada en conformidad con el párrafo A332 y verificada para la presión de diseño en conformidad con el párrafo A304.2.1, debe ser apropiada para el mismo servicio de la cañería de la cual se fabricó. Traductora: Ana María Buchholz Müller ( [email protected]) Fecha: mayo 2002

213


ASME B31.3

A306.2.2 Curvas Corrugadas y Otras. Las curvas de otros diseños (tales como plegadas o corrugadas) deben ser calificadas para presión de diseño según se requiere en el párrafo a304.7.2.

A306.3 Cañerías en Casquetes. A excepción de lo especificado en el párrafo 306.3.2, se puede utilizar una curva en casquetes, conforme a A304.2.3, para un Servicio de Fluido Normal.

A306.4 Bridas de Reborde Expandidas o Fabricadas Los siguientes requerimientos no son aplicables a los fittings conforme al párrafo A306.1.

A306.4.1 Bridas de Reborde Expandidas. (a) Se deben satisfacer los requerimientos de los párrafos 306.4.1 (a) y (b). (b) El material de las las bridas de reborde debe ser apropiado para las condiciones del servicio. Se debe calificar la presión de diseño según se requiere en el párrafo A304.7.2.

A306.4.2 Bridas de Reborde Expandidas. No deben ser utilizadas en cañerías no metálicas.

A306.5 Conexiones de Arranques Fabricados. Los siguientes requerimientos no son aplicables a los fittings conforme al párrafo A306.1.

A306.5.1 General. Para un Servicio de Fluido Normal se puede utilizar

una

conexión de arranque fabricada por medio de la unión (bonding) del arranque directamente a la cañería con, o sin, refuerzo, como se establece en el párrafo 328.5.4 y se muestra en la Figura 328.5.4, siempre que la presión de diseño sea calificada como se requiere en el párrafo A304.7.2. Traductora: Ana María Buchholz Müller ( [email protected]) Fecha: mayo 2002

214


ASME B31.3

A306.5.2 Requerimientos Específicos. Las conexiones de arranques fabricados deben ser realizadas según lo especificado en el párrafo A328.5.

A307 VALVULAS Y COMPONENTES ESPECIALIZADOS NO METÁLICOS. El párrafo 307 es aplicable en su totalidad, a excepción de que en el párrafo 307.1.2 la referencia a los párrafos A302.2.3 y A304.7.2 reemplaza a la referencia a los párrafos 302.2.3 y 304.7.2, respectivamente.

A308

FLANGES,

PALETAS

(BLANKS),

CARAS

DE

FLANGE

Y

EMPAQUETADURAS. A308.1 General. Es aplicable el párrafo 308.1, a excepción de que en el párrafo 308.1.2 la referencia al párrafo A302.2.3 reemplaza la referencia al párrafo 302.2.3.

A308.2 Flanges No metálicos. A308.2.1 General. (a) Los flanges no metálicos deben ser adecuados, con apropiadas caras, empaquetadoras y apernado, para desarrollar el rating completo de la unión y soportar las cargas externas esperadas. (b) El proyectista debe consultar al manufacturador acerca de los ratings de flanges no metálicos.

A308.2.2 Flanges Roscados. Están sujetos a los requerimientos para uniones roscadas del párrafo A314.

A308.3 Caras de Flanges. El párrafo 308.3 es aplicable en su totalidad.

A308.4 Limitaciones de las Empaquetaduras. Ver además el Apéndice F, párrafo F308.4 Traductora: Ana María Buchholz Müller ( [email protected]) Fecha: mayo 2002

215


ASME B31.3

A308.4.1 Revestimiento utilizado como Cara o Empaquetadura. El material de revestimiento extendido sobre la cara del flange y utilizado como una empaquetadura debe conformar los requerimientos del párrafo 308.4.

A309 APERNADO El apernado incluye pernos, prisioneros, espárragos, pernos guías, tuercas y arandelas. Ver Apéndice F, párrafo F309.

A309.1 General. El párrafo 309.1 es aplicable en su totalidad.

A309.2 Apernado Específico. Se puede utilizar cualquier apernado que satisfaga los requerimientos del párrafo 309.1 con cualquier combinación de materiales de flanges y caras de flanges. El conjunto de la unión debe conformar los requerimientos del párrafo A335.2

A309.3 Agujeros Perforados en Componentes No Metálicos. Se pueden usar agujeros para apernado de retención a presión en componentes no metálicos siempre que la presión de diseño sea calificada en conformidad con el párrafo A304.7.2.

PARTE 4 REQUERIMIENTOS PARA SERVICIOS CON FLUIDO PARA UNIONES DE PIPING NO METÁLICAS A310 GENERAL El párrafo 310 es aplicable en su totalidad.

A311 UNIONES (BONDING) EN PLÁSTICOS A311.1 General Traductora: Ana María Buchholz Müller ( [email protected]) Fecha: mayo 2002

216


ASME B31.3

Las uniones deben satisfacer los requerimientos del párrafo A328 y la inspección debe satisfacer los requerimientos del párrafo A341.4.1 para uso en Servicio de Fluido Normal, sujetos a las limitaciones del material.

A311.2 Requerimientos Específicos. A311.2.1 Uniones de Filete. Pueden ser utilizados solamente en conjunto con un procedimiento calificado de soldadura térmica con gas (ver párrafo A328.5.2).

A311.2.2 Uniones de Sello. Se pueden usar solamente para prevenir la filtración en una unión roscada y solamente si se ha demostrado que no producirá daños en los materiales unidos.

A311.2.3 Uniones Limitadas al Servicio de Fluidos Categoría D. Las uniones examinadas en conformidad con el párrafo 341.4.2 pueden ser utilizadas solamente para servicio de Fluido Categoría D.

A312 UNIONES ENFLANCHADAS. El proyectista debe consultar al manufacturador acerca de los ratings de uniones enflanchadas en piping no metálico y en piping con revestimiento no metálico.

A313 UNIONES EXPANDIDAS El párrafo 313 es aplicable en su totalidad.

A314 UNIONES ROSCADAS A314.1 General. Una unión roscada es apropiada para el Servicio de Fluido Normal, sujeta a las limitaciones del material y a los requerimientos del párrafo A314. No se debe utilizar ninguna unión que corresponda al párrafo 314.1 (d).


217


ASME B31.3

A314.2 Requerimientos Específicos. A314.2.1 Cañerías Termoplásticas. Las uniones roscadas deben satisfacer todo lo siguiente. (a) La pared de la cañería debe tener como mínimo el espesor Schedule 80, según lo define ASTM D 1785. (b) Las roscas macho deben ser NPT, ASME B1.20.1 (c) Las roscas deben estar en conformidad con los estándares correspondientes de la Tabla A326.1 (d) Se deben usar un lubricante de rosca y un sellante apropiados.

A314.2.2 Piping de Resina con Fraguado Térmico Reforzada (RTR). Las uniones roscadas en cañerías de

RTR deben satisfacer

los siguientes

requerimientos. (a) Las roscas macho deben ser cortadas de fábrica o moldeadas en extremos de cañería de pared gruesa especiales (b) Las roscas hembras deben ser cortadas de fábrica o moldeadas en los fittings. (c) No se permite el roscado de extremos en cañerías de RTR, excepto cuando tales roscas se limitan a la función de cierre mecánico con las roscas hembra de fábrica o moldeadas, en la parte inferior de los fittings con alojamientos profundos. (d) Cuando sea necesario proporcionar conexiones con piping metálico roscado se pueden utilizar niples roscados cortados de fábrica o moldeados, acoplamientos, o adaptadores unidos a cañerías RTR de extremos lisos y fittings.

A314.2.3 Piping de Mortero Plástico Reforzado. No se permiten las uniones roscadas en piping de mortero plástico reforzado (RPM).


218


ASME B31.3

A315 UNIONES DE TUBING El párrafo 315 es aplicable en su totalidad, sujeto a las limitaciones de material, excluyendo 315.2 (b) respecto de las severas condiciones cíclicas, y reemplazo de referencia a Tabla 326.1 y párrafo 304.7.2 por referencia a Tabla A326.1 y párrafo A304.7.2, respectivamente.

A316 UNIONES CALAFATEADAS El párrafo 316 es aplicable en su totalidad.

A318 UNIONES ESPECIALES Se consideran uniones especiales todas las no cubiertas en el Capítulo VII, Parte 4.

A318.1 General. El párrafo 318.1 es aplicable en su totalidad, a excepción de que en el párrafo 318.1.2 la referencia al párrafo A304.7.2 reemplaza la referencia al párrafo 304.7.2.

A318.2 Requerimientos Específicos. El párrafo 318.2 es aplicable con excepción del párrafo 318.2.3.

A318.3 Piping con Revestimiento No Metálico. A318.3.1 Soldadura de Piping Metálico. (a) General. Se pueden utilizar uniones realizadas en conformidad con las reglas del párrafo A329.1 en Servicios de Fluidos Normales, sujetas a limitaciones de material. (b) Requerimientos Específicos. Se deben limitar las soldaduras a aquellas que no afecten la eficacia del revestimiento.


219


ASME B31.3

A318.3.2 Revestimientos Acampanados. (a) General. Los extremos acampanados de los revestimientos realizados en conformidad con el párrafo A329.2 pueden ser utilizados en Servicio de Fluido Normal, sujeto a limitaciones de material. (b) Requerimientos Específicos. El acampanados se debe limitar a aplicaciones que no afecten la efectividad del revestimiento.

A318.4 Uniones de Sello de Elastómero Flexible. Los sellos de elastómero flexible que satisfagan lo establecido a continuación, pueden ser utilizados en el Servicio de Fluido Normal, sujetos a las limitaciones del material. (a) Los sellos para uniones en piping termoplásticas deben satisfacer los requerimientos de ASTM D 3139. (b) Los sellos en uniones en piping de RTR y RPM deben satisfacer los requerimientos de ASTM D 4161.

PARTE 5 FLEXIBILIDAD Y SOPORTE

A319 FLEXIBILIDAD DE PIPING NO METÁLICO A319.1 Requerimientos. A319.1.1 Requerimientos Básicos. Los sistemas de piping deben ser diseñados para evitar que la dilatación o contracción térmica, el aumento de presión o el movimiento de los soportes del piping y de los terminales causen: (a) falla del piping o de los soportes por deformación o fatiga (b) filtración en uniones (c) tensiones dañinas o deformación en el piping o en los equipos conectados (bombas, por ejemplo), producto de los empujes y momentos excesivos en el piping. Traductora: Ana María Buchholz Müller ( [email protected]) Fecha: mayo 2002

220


ASME B31.3

A319.1.2 Requerimientos Específicos. (a) En el párrafo A319 se entrega guía, conceptos e información para ayudar al proyectista en el aseguramiento de la adecuada flexibilidad de los sistemas de piping.

No se presentan criterios específicos limitantes del esfuerzo ni

métodos de análisis de esfuerzo, dado que el comportamiento de la mayoría de los no metales bajo tensión difiere considerablemente del de los metales cubiertos en el párrafo 319 y está menos definido para el análisis matemático. (b) Los sistemas de piping deben ser diseñados e instalados de manera que se minimicen los esfuerzos por flexión resultantes del desplazamiento por expansión, contracción y otros movimientos. Este concepto se refiere especialmente a los soportes, terminales y demás limitaciones, así como a las técnicas descritas en A319.7. ver también A319.2.2(b). (c) En PPI Informe Técnico TR-21 se encuentra más información a cerca del diseño de piping termoplástico.

A319.2 Conceptos. A319.2.1 Deformación por Desplazamiento. Los conceptos de deformaciones impuestas por las restricciones a la dilatación o contracción térmica y al movimiento exterior, descritos en el párrafo 319.2.1, se aplican en principio a los no-metales. Sin embargo, generalmente no es válido suponer que se pueden predecir las tensiones a lo largo del piping a partir de estas deformaciones debido al comportamiento completamente elástico de los materiales del piping. (a) En termoplásticos y piping de RTR y RPM, las deformaciones por desplazamiento probablemente no producen falla inmediata pero pueden provocar una deformación dañina. Especialmente en piping termoplástico, la deformación progresiva puede producirse como resultado de los ciclos térmicos repetidos o por una prolongada exposición a altas temperaturas. (b) En pipings frágiles (tales como porcelana, vidrio, etc.) y algunos pipings de RTR y RPM, los materiales muestran un comportamiento rígido y desarrollan altos niveles de desplazamiento hasta un punto de rompimiento repentino debido al exceso de deformación.. Traductora: Ana María Buchholz Müller ( [email protected]) Fecha: mayo 2002

221


ASME B31.3

A319.2.2 Esfuerzos de Desplazamiento. (a) Comportamiento Elástico. En el caso de los no-metales con frecuencia no es válida la suposición de que la deformaciones por desplazamiento producen esfuerzos proporcionales sobre un rango suficientemente amplio para justificar un análisis de esfuerzo elástico. En pipings frágiles, las deformaciones producen inicialmente esfuerzos elásticos relativamente grandes. Sin embargo, se debe mantener baja la deformación total por desplazamiento dado que la sobrecarga produce principalmente fallas, más que deformación plástica. En los pipings de termoplástico o resina con fraguado térmico, generalmente las deformaciones producen esfuerzos del tipo sobrecarga (plástico), incluso con valores relativamente bajos de deformación por desplazamiento total. Si se selecciona un método de análisis de flexibilidad que supone el comportamiento elástico, el proyectista debe ser capaz de demostrar su validez para el sistema de

piping en consideración y debe establecer límites de seguridad para

tensiones calculadas. (b) Comportamiento por Deformación Excesiva. Los esfuerzos no se pueden considerar como proporcionales a las deformaciones por desplazamiento a lo largo del sistema de piping, en el cual se puede presentar una cantidad excesiva de deformación en porciones localizadas [un sistema desbalanceado; ver párrafo 319.2.2(b)], o en el cual no se puede suponer el comportamiento elástico del material del piping. La deformación excesiva debe ser minimizada con la disposición del sistema y los desplazamientos excesivos deben ser minimizados por medio de uniones especiales o dispositivos de expansión (ver párrafo A319.7)

A319.2.3

Deformación Intencional en Frío. (Cold spring). La deformación

intencional en frío corresponde a la deformación intencional del piping durante el montaje para producir un desplazamiento inicial deseado, o esfuerzo. La deformación en frío puede ser beneficiosa para balancear la magnitud del esfuerzo bajo condiciones de desplazamiento extremas e iniciales. Cuando se aplica una deformación en frío en forma apropiada, hay menos probabilidades de una Traductora: Ana María Buchholz Müller ( [email protected]) Fecha: mayo 2002

222


ASME B31.3

deformación excesiva durante la operación inicial. También hay menor desviación de las dimensiones de instalación durante la operación inicial, de manera que los elementos de suspensión no son desplazados de sus settings originales. No se permite ninguna consideración por la deformación intencional en frío en los cálculos del rango de esfuerzo, o en el cálculo de empujes y momentos.

A319.3 Propiedades para el Análisis de Flexibilidad. A319.3.1 Información acerca de la Dilatación Térmica. El Apéndice C presenta coeficientes de dilatación térmica para varios no-metales. Los valores más precisos, en algunas circunstancias, deben ser obtenidos de los manufacturadores de los componentes. Si se utilizan estos valores en el análisis de esfuerzo, se deben determinar los desplazamientos térmicos en conformidad con lo establecido en el párrafo 319.3.1.

A319.3.2 Módulo de Elasticidad. El Apéndice C presenta información representativa acerca del módulo de elasticidad bajo tracción E para varios nometales según se obtiene bajo las condiciones típicas de tasa de deformación en laboratorio. Debido a su viscoelasticidad, los módulos efectivos de plásticos bajo las condiciones reales de uso, dependerán tanto del curso específico de la deformación (o carga) con el tiempo como de las características específicas del plástico. El manufacturador puede entregar valores más precisos acerca de los cálculos de trabajo y del corto plazo, del módulo de elasticidad efectivo para condiciones de carga y de temperatura dadas. El módulo también puede variar con la orientación de la probeta, especialmente en el caso de resinas con refuerzos de filamentos. Para materiales y temperaturas no clasificados, consultar los documentos de ASTM o PPI, además de la información del manufacturador.

A319.3.3 Constante de Poisson. La constante de Poisson varía ampliamente dependiendo del material y de la temperatura. Por esta razón, es posible que las formulas simplificadas usadas para el análisis del esfuerzo en los metales no tengan validez para los no-metales. Traductora: Ana María Buchholz Müller ( [email protected]) Fecha: mayo 2002

223


ASME B31.3

A319.3.4 Dimensiones. Se deben utilizar los espesores nominales y los diámetros exteriores de las cañerías y de los fittings para los cálculos de flexibilidad.

A319.4 Análisis. A319.4.1 Sin requerimiento de Análisis Formal. No se requiere un análisis formal de un sistema de piping que: (a) Duplica, o reemplaza, sin cambios significativos, un sistema operativo con un registro de servicio exitoso. (b) Puede ser fácilmente juzgado como adecuado por comparación con sistemas analizados previamente, o (c) Es instalado con un margen de flexibilidad inherente conservador, emplea métodos de unión o dispositivos de juntas de expansión, o emplea una combinación de ambos métodos, en conformidad con las instrucciones del manufacturador.

A319.4.2 Requerimientos de un Análisis Formal. En el caso de un sistema de piping que no satisface los criterios anteriores, el proyectista debe demostrar la adecuada flexibilidad por medio de un análisis de esfuerzo simplificado, aproximado, o general, utilizando un método válido para el caso específico. Si se puede demostrar un comportamiento sustancialmente elástico para el sistema del piping [ver párrafo A319.2.2(a)], son aplicables los métodos presentados en el Párrafo 319.4.

A319.5 Reacciones. El párrafo 319.5 se considera aplicable si se puede demostrar que un análisis de esfuerzo formal es válido para el caso específico.

A319.6 Movimientos. Se debe prestar atención especial al movimiento (desplazamiento o rotación) del piping respecto de los soportes y puntos de tolerancia estrecha. Se deben Traductora: Ana María Buchholz Müller ( [email protected]) Fecha: mayo 2002

224


ASME B31.3

considerar los movimientos de la cañería principal en la conexión de un arranque menor para determinar la necesidad de flexibilidad en el arranque.

A319.7 Medios para Aumentar la Flexibilidad. La disposición del piping con frecuencia proporciona una adecuada flexibilidad inherente a través de los cambios de dirección, mientras que los desplazamientos producen principalmente deformaciones de baja magnitud por torsión y doblado. Generalmente la cantidad de deformación por tensión o compresión (que puede producir reacciones mayores) es pequeña. Cuando el piping carece de flexibilidad inherente o está desbalanceado, se debe proporcionar flexibilidad adicional mediante uno, o más, de los siguientes métodos: curvas, circuitos, desniveles; uniones flexibles; juntas de expansión deslizantes, con fuelles o corrugadas; u otros dispositivos que permitan el movimiento angular, rotatorio o axial. Se deben proporcionar anclajes apropiados, amarras u otros dispositivos, según sea necesario para

resistir las fuerzas producidas por la

presión del fluido, la resistencia friccional al movimiento y otras causas.

A321 SOPORTES DEL PIPING El párrafo 321 tiene aplicación en su totalidad.

A321.5 Soportes para Piping No Metálico A321.5.1 General. Además de los requerimientos aplicables del párrafo 321, los soportes, guías y anclajes deben ser seleccionados y aplicados en cumplimiento con los principios y requerimientos del párrafo A319 y lo siguiente: (a) el piping debe ser soportado, guiado y anclado en forma tal que prevenga los daños. Se deben evitar las cargas localizadas y áreas estrechas de contacto entre el piping y los soportes. En los lugares con riesgo de daño al piping se deben instalar rellenos entre el piping y los soportes. (b) Las válvulas y equipos que transmiten cargas excesivas al piping deben tener soportación independiente. (c) Se debe considerar la protección mecánica en áreas con tráfico. Traductora: Ana María Buchholz Müller ( [email protected]) Fecha: mayo 2002

225


ASME B31.3

(d) Se deben considerar las recomendaciones de los manufacturadores respecto de los soportes.

A321.5.2 Soportes para Piping Termoplástico, RTR y RPM. Los soportes deben ser espaciados para evitar el pandeo o deformación excesivos con la temperatura de diseño y en el período de vida útil del sistema de piping. Cuando corresponda, se deben considerar disminuciones en el módulo de elasticidad con aumento de temperatura y deformación bajo carga (creep) del material con el tiempo. El diseño y la ubicación de los soportes deben considerar el coeficiente de dilatación térmica.

A321.5.3 Soportes para Piping Frágil. El piping frágil, tal como vidrio, debe tener una buena soportación, pero debe estar libre de limitaciones para la dilatación u otro movimiento. No se debe proporcionar más de un anclaje en cualquier porción recta sin una junta de expansión.

PARTE 6 SISTEMAS

A322 SISTEMAS DE PIPING ESPECÍFICOS A322.3 Piping Instrumental. El párrafo 322.3 es aplicable en su totalidad a excepción de las referencias al párrafo A301 y A302.2.4 que reemplazan las referencias a los párrafos 301 y 302.2.4, respectivamente.

A322.6 Sistemas de Alivio de Presión. El párrafo 322.6 es aplicable en su totalidad, a excepción del párrafo 322.6.3. Vea el párrafo A322.6.3 más abajo.


226


ASME B31.3

A322.6.3 Protección contra el Exceso de Presión. Corresponde el párrafo 322.6.3, excepto que la presión de alivio máxima debe estar en conformidad con el párrafo A302.2.4.

PARTE 7 MATERIALES

A323 REQUERIMIENTOS GENERALES A323.1 Materiales y Especificaciones. Corresponde el párrafo 323.1, excepto por el párrafo 323.1.4. Ver párrafo A323.1.4 a continuación.

A323.1.4. Materiales Recuperados. Se pueden usar componentes de piping recuperados, siempre que sean apropiadamente identificados y cumplan con una especificación publicada (ver párrafo 323.1.1), y satisfagan los requerimientos de este Código. El usuario debe verificar que los componentes sean apropiados para el servicio. Se debe realizar la limpieza e inspección suficiente para determinar el espesor de pared mínimo disponible y la carencia de los problemas indicados a continuación, hasta un punto aceptable para el servicio específico: (a) imperfecciones (b) reducción de las propiedades mecánicas (c) adsorción de sustancias dañinas

A323.2 Limitaciones de Temperatura, No - Metales El proyectista debe verificar que los materiales que satisfacen los otros requerimientos del Código son apropiados para el servicio en todo el rango de la temperatura de operación. Vea también Notas de las Tablas B-1 hasta B-5 en el Apéndice B.


227


ASME B31.3

A323.2.1 Límites Superiores de Temperaturas, Materiales Mencionados. (a) Salvo lo indicado en (b), un material mencionado no debe ser utilizado a una temperatura de diseño superior a la máxima para la que se muestra un valor de esfuerzo o rating, o superior a la temperatura máxima recomendada en la Tabla A323.4.2C para materiales RTR y en la Tabla A323.4.3 para termoplásticos usados como revestimientos. (b) Se puede utilizar un material clasificado a una temperatura superior que la máxima establecida en (a) cuando no existe prohibición en el Apéndice B, o en alguna otra parte del Código, y si el proyectista verifica la eficacia del material en conformidad con el párrafo 323.2.4.

TABLA A323.2.2 REQUERIMIENTOS PARA PRUEBAS DE TENACIDAD A BAJA TEMPERATURA EN NO-METALES En adición a los requerimientos de la especificación del material

Tipo de Material Materiales nometálicos mencionados

Materiales no mencionados

Columna A En, o sobre, la Temperatura Mínima Clasificada

Columna B Inferior a Temperatura mínima Clasificada

El proyectista debe tener resultados de pruebas con, o inferior a, la menor temperatura de servicio esperada, Ningún requerimiento los cuales aseguran que los materiales y las uniones tienen resistencia adecuada y son apropiados a la adicional temperatura mínima de diseño. Un material no mencionado debe cumplir con una especificación publicada. Cuando la composición, propiedades y forma del producto son comparables a aquellas de un material mencionado, se deben satisfacer los requerimientos del material mencionado correspondiente. Otros materiales no mencionados deben ser calificados según se requiere en al Columna B.

A 323.2.2 Límites de Temperatura Inferiores, Materiales Mencionados. (a) Generalmente se deben realizar pruebas en los materiales para ser usados a temperaturas de diseño mínimas, inferiores a ciertos límites, para determinar Traductora: Ana María Buchholz Müller ( [email protected]) Fecha: mayo 2002

228


ASME B31.3

que poseen la resistencia apropiada para ser usados en piping bajo este Código. La Tabla A323.2.2 presenta estos requerimientos. (b) Cuando los materiales están calificados para su uso a temperaturas inferiores a la temperatura mínima del Apéndice B, los esfuerzos permisibles, o presiones, no deben exceder los valores para las temperaturas más bajas mostradas. (c) Vea también los límites recomendados en la Tabla A323.4.2C para termoplásticos usados como revestimientos.

A323.2.3 Límites de Temperatura, Materiales No Mencionados. El párrafo 323.2.3 es aplicable.

A323.2.4 Verificación de Eficacia (serviceability). Cuando se utiliza un material no mencionado, o cuando se utiliza un material mencionado por sobre o debajo de los límites en el Apéndice B o Tabla A323.4.2C o Tabla A323.4.3, el proyectista debe cumplir con los requerimientos del párrafo 323.2.4.

A323.4 Requerimientos del Servicio con Fluido para Materiales No Metálicos. A323.4.1 General. (a) Se deben proteger los materiales no metálicos contra temperaturas excesivas, choque, vibración, pulsación y abuso mecánico en todos los servicios con fluidos. (b) Los requerimientos del párrafo A323.4 se aplican a partes con presión. No se aplican a materiales utilizados para soportes y empaquetaduras. Ver también Apéndice F, párrafo FA323.4.

A323.4.2 Requerimientos Específicos. (a) Termoplásticos. 1. No deben ser utilizados para servicios con fluidos inflamables sobre la superficie. Traductora: Ana María Buchholz Müller ( [email protected]) Fecha: mayo 2002

229


ASME B31.3

2. Deben ser protegidos cuando se utilizan en Servicios con Fluidos distintos a la Categoría D. 3. PVC y CPVC no deben ser utilizados para servicios con aire comprimido, u otro gas comprimido. (b) Piping de Mortero Plástico Reforzado (RPM). Este piping debe ser protegido cuando se utiliza para un Servicio de Fluido distinto a Categoría D. (c) Resinas con Fraguado Térmico Reforzadas (RTR). Se debe proteger este piping cuando se utiliza para servicios de fluidos tóxicos o inflamables. La Tabla A323.4.2C entrega las temperaturas recomendadas para las resinas con fraguado térmico reforzadas. (d) Vidrio borosilicato y Porcelana. 1. Deben ser protegidos cuando se utilizan en servicios con fluidos tóxicos o inflamables. 2. Deben ser protegidos contra grandes y rápidos cambios de temperatura en servicios de fluidos.

A323.4.3 Piping con Revestimiento No Metálico (a) Piping metálico con revestimiento no metálico. Regulado por los requerimientos para servicio con fluido para el material base (exterior) en el párrafo 323.4, a excepción de lo establecido en (d) más abajo. (b) Piping No Metálico con Revestimiento No metálico. Regulado por los requerimientos para servicio con fluido para el material base (exterior) en el párrafo A323.4.2, a excepción de lo establecido en (d) más abajo. (c) Materiales de Revestimientos No Metálicos. El revestimiento puede ser de cualquier material que, a juicio del usuario, sea apropiado para el servicio específico

y para el método de manufactura y montaje del piping.

Los

requerimientos del servicio de fluido en el párrafo A323.4.2 no son aplicables a los materiales utilizados como revestimientos. (d) Las propiedades de los materiales base y de los revestimientos, y de cualquier unión entre ellos, deben ser considerados para establecer las limitaciones de Traductora: Ana María Buchholz Müller ( [email protected]) Fecha: mayo 2002

230


ASME B31.3

temperatura. La Tabla A323.4.3 entrega límites de temperatura recomendados para materiales termoplásticos usados como revestimientos.

A323.5 Deterioro de los Materiales en Servicio. El párrafo 323.5 es aplicable en su totalidad.

A325 MATERIALES – MISCELANEOS El párrafo 325 es aplicable en su totalidad.

TABLA 323.4.2C LIMITES DE TEMPERATURA RECOMENDADOS PARA CAÑERÍAS DE RESINA CON FRAGUADO TÉRMICO REFORZADAS

NOTA: (1) Estos límites de temperatura son aaplicables solamente a materiales mencionado y no reflejan evidencia de uso exitoso en servivios de fluidos específicos a estas temperaturas. El proyectista debería consultar al manufacturador respecto de aplicaciones específicas, particularmente como enfocar los límites de temperaturas.


231


ASME B31.3

TABLA A323.4.3 LIMITES DE TEMPERATURA RECOMENDADOS – TERMOPLÁSTICOS UTILIZADOS COMO RECUBRIMIENTOS

NOTAS: (1) Estos límites de temperatura se basan en pruebas de materiales y no reflejan necesariamente evidencia de usos exitosos como recubrimientos de componentes de recubrimientos en servicios de fluidos específicos a estas temperaturas. El proyectista debería debería consultar al manufacturador respecto de aplicaciones específicas, particularmente como enfocar los límites de temperaturas. (2) Vea el párrfao A326.6 respecto a definiciones de materiales.

PARTE 8 COMPONENTES DE PIPING Y ESTÁNDARES A326 DIMENSIONES Y RATINGS DE COMPONENTES A326.1 Requerimientos. El párrafo 326 es aplicable en su totalidad, a excepción de las referencias a la Tabla A326.1 y al Apéndice B que reemplazan las referencias a la Tabla 326.1 y al Apéndice A, respectivamente.

A326.3 Abreviaturas en la Tabla A326.1 y Apéndice B. Traductora: Ana María Buchholz Müller ( [email protected]) Fecha: mayo 2002

232


ASME B31.3

Las abreviaturas tabuladas más abajo se utilizan en este Capítulo para reemplazar las frases extensas en el texto y en los títulos de los estándares de la Tabla A326.1 y el Indice de Especificaciones para el Apéndice B. Las marcadas con (*) están en conformidad con ASTM D 1600, Terminología Relacionada con Abreviaturas, Siglas y Códigos para Términos Relacionados con Plásticos.

Abreviatura *ABS *CAB CP *CPVC ECTFE ETFE *FEP PB *PE PFA *POM POP *PP *PPS PR *PTFE *PVC *PVDC *PVDP RPM RTR SDR

Término__________

AcnyIonitrile-Butadiene-Styrene Cellulose Acetate-Butyrate Chlorinated Polyether Chlorinated PoIy (VinyI Chloride) Ethylene-Cblorotrifiuoroethylene Ethylenc-Tetrafluoroetliylene Perfluoro (Ethylene-Propylene) copolymer Polybutylene Polyethylene Pufluoro (Alkoxyalkane) copolymer Polyacetal. PoLy (Oxymethylene) PoIy (Phenylene Oxide) Polypropylene PoIy (Phenylene Sulfide) Pressure Rated Polytetrafluoroethylene Poly (Vinyl Chloride) PoIy (Vinylidene Chloride) PoIy (Vinylidene Fluoride) Rejnforced Ptastic Mortar Reinforced Thetmosetting Resin Standard Dimensional Ratio

TABLA A326.1 Traductora: Ana María Buchholz Müller ( [email protected]) Fecha: mayo 2002

233


ASME B31.3

Estándares de Componentes Estándar o Especificación

Designación [Nota (2))__

Nonmetallic Fittings Process Glass Pipe and Fittings ASTM C 599 Threaded PVC Plastic Pipe Fittings, Sch 80 ASTM D 2464 PVC Plastic Pipe Fittings, Sch 40 ASTM D 2466 Socket-Type PVC Plastic Pipe Fittings, Sch 80 ASTM D 2467 Socket-Type ABS Plastic Pipe Fittings, Sch 40 ASTM D 2468 Thermoplastic Gas Pressure Pipe, Tubing, and Fittings ASTM D 2513 Reinforced Epoxy Resin Gas Pressure Pipe and Fittings ASTM D 2517 Plastic Insert Fittings for PE Plastic Pipe ASTM D 2609 Socket-Type PE Fittings for Outside Diameter-Controlled PE Pipe and Tubing ASTM D 2683 CPVC Plastic Hot and Cold Water Distribution Systems ASTM D 2846 Butt Heat Fusion PE Plastic Fittings for PE Plastic Pipe and Tubing ASTM D 3261 PB Plastic Hot-Water Distribution Systems ASTM D 3309 Fiberglass RTR Pipe Fittings for Nonpressure Applications (Nota (3)] ASTM D 3840 RTR Flanges ASTM D 4024 Contact Molded Fiberglass RTR Flanges (Nota (3)] ASTM D 5421 PIFE Plastic-Lined Ferrous Metal Pipe and Fittings [Notas (4), (5)] ASTM F 423 Threaded CPVC Plastic Pipe Fittings, Sch 80 ASTM F 4137 Socket-Type CPVC Plastic Pipe Fittings, Sch 40 ASIM F 438 Socket-Type CPVC Plastic Pipe Fittings, Sch 80 ASTM F 439 PVDF Plastic-Lined Ferrous Metal Pipe and Fittings [Notes (4), (5)] ASTM F 491 Propylene and PP Plastic-Lined Ferrous Metal Pipe and Fittings (Notes (4), (5)] ASTM F 492 FEP Plastic-Lined Ferrous Metal Pipe and Fittings (Notes (4), (5)] ASTM F 546 PVOC Plastic-Lined Ferrous Metal Pipe and Fittings (Notes (4), (5)] ASTM F 599 PFA Plastic-Lined Ferrous Metal Pipe and Fittings (Notes (4), (5)] ASTM F 781 Electrofusion Type Polyethylene Fittings for Outside Diameter Controlled Polyethylene Pipe and Tubing ASTM F 1055 Plastic-Lined Ferrous Metal Pipe, Fittings, and Flanges (Note (4), (5)) ASTM F 1545 Nonmetallic Pipes and Tubes PE Line Pine Thermoplastic Line Pipe (PVC and CPVC) Low Pressure Fiberglass Line Pipe Reinforced Concrete Low-Head Pressure Pipe Process Glass Pipe and Fittings

API 15LE API 15LP API 15LR ASTM C 361

ABS Plastic Pipe, Sch 40 and 80 PVC Plastic Pipe, Sch 40, 80 and 120 PE Plastic Pipe, Sch 40

ASTM C 599 ASTM D 1527 ASTM D 1785 ASTM D 2104

PE Plastic Pipe (SIDR-PR) Based on Controlled lnside Diameter PVC Plastic Pressure-Rated Pipe (SDR Series) ABS Plastic Pipe (SOR-PR) Classification for Machine-Made RTR Pipe PE Plastic Pipe, Sch 40 & 80, Based Qn Outside Diameter Thermoplastic Gas Pressure Pipe, Tubing, and Fittings Reinforced Epoxy Resin Gas Pressure Pipe and Fittings PB Plastic Pipe (SOR-PR) PB Plastic Tubing

ASTM D 2239 ASTM D 2241 ASTM D 2282 ASTM D 2310 ASTM D 2447 ASTM D 2513 ASTM D 2517 ASTM D 2662 ASTM D 2666


234



ASME B31.3

235


ASME B31.3

PARTE 9 FABRICACIÓN, MONTAJE E INSTALACIÓN A327 GENERAL Los materiales y los componentes son preparados para el montaje y la instalación mediante uno, o más, de los procesos de fabricación de los párrafos A328, A329, A332 y A334. Cuando se utiliza cualquiera de estos procesos en el montaje y en la instalación, los requerimientos son los mismos de la fabricación.

A328 UNIÓN (BONDING) DE PLÁSTICOS. El párrafo A328 es aplicable solamente a uniones en piping de termoplástico RTR y RPM. Las uniones (bonding) deben satisfacer los requerimientos de los párrafos A328.1 hasta A328.7 y los requerimientos aplicables del párrafo A311.

A328.1 Responsabilidad de la Unión (bonding) Cada

empleador es responsable de las uniones (bonding) realizadas por el

personal de su organización y, a excepción de lo indicado en los párrafos A328.2.2 y A328.2.3, debe conducir los pruebas de calificación de rendimiento requeridas para calificar las especificaciones de procedimiento de unión (BPS) y a los trabajadores y operadores específicos.

A328.2 Calificaciones de Uniones (Bonding) (a) Se requiere la calificación del BPS a usar y del rendimiento de los trabajadores y operadores. Para calificar un BPS, se deben completar exitosamente todas las pruebas e inspecciones especificadas en ese respecto y en el párrafo A328.2.5. (b) Además del procedimiento para realizar la unión, el BPS debe especificar al menos lo siguiente: 1.

todos

los

materiales

y

suministros

(incluyendo

requerimientos

de

almacenamiento) 2.

herramientas y accesorios (incluyendo el cuidado y manipulación adecuados)


236


3.

ASME B31.3

requerimientos ambientales (por ej. temperatura, humedad y métodos de medición)

4.

preparación de la unión

5.

requerimientos dimensionales y tolerancias

6.

tiempo de curado

7.

protección del trabajo

8.

pruebas e inspecciones distintas de las requeridas por el párrafo A328.2.5

9.

criterios de aceptación para el conjunto para prueba completo

A328.2.2 Calificación de Procedimientos realizada por Otros. Se puede utilizar una BPS calificada por otros y sujeta a la aprobación específica del Inspector, siempre que: (a) El Inspector esté en conocimiento de que la BPS calificada propuesta ha sido preparada y ejecutada por una organización reconocida responsable con experiencia en el campo de las uniones (bonding). (b) Por medio de su firma, el empleador acepta el registro de calificaciones (PQR) y la BPS como propios (c) El empleador cuenta en la actualidad con, el menos, un trabajador calificado (bonder), que ha pasado satisfactoriamente una prueba de calificación de desempeño usando la BPS calificada propuesta.

A328.2.3 Calificación de Desempeño realizada por Otros. Sin la aprobación específica del Inspector, un empleador no debe aceptar una prueba de calificación de desempeño realizada por un trabajador (bonder) para otro empleador. Si se otorga la autorización, ésta se limita al trabajo en el piping que usa una BPS igual o equivalente. Un empleador que acepte tales pruebas de calificación de desempeño debe obtener una copia del registro de pruebas del empleador anterior que muestre el nombre del empleador que calificó al trabajador (bonder), la fecha de tal calificación y la fecha de la última unión (bonding) realizada por el trabajador en piping de presión bajo tal calificación de desempeño. Traductora: Ana María Buchholz Müller ( [email protected]) Fecha: mayo 2002

237


ASME B31.3

A328.2.4 Registros de Calificación. El empleador debe mantener un registro, disponible para el dueño, o su agente, y para el Inspector, del BPS usado y de los trabajadores (bonders) empleados, con las fechas y resultados de las calificaciones de BPS y del desempeño.

A328.2.5 Pruebas de Calificación. Como lo especifica el párrafo A328.2.1(a), las pruebas deben ser realizadas para calificara cada BPS y el desempeño de cada trabajador (bonder). Los montajes de prueba deben estar en conformidad con (a), más abajo, y el método de prueba debe satisfacer lo indicado en (b) o en (c). (a) Montaje de Prueba. El montaje debe ser fabricado de un tamaño de cañería en conformidad con la BPS y debe contener al menos una de cada tipo de unión identificada en la BPS. Se puede preparar más de un montaje de prueba si es necesario acomodar todos los tipos de uniones, o para asegurar que al menos una de cada tipo de unión se cargue en dirección circunferencial y longitudinal. El tamaño de la cañería y de los fittings en el montaje debe ser como se indica a continuación. 1. Cuando la cañería más grande a ser unida es de 110mm (NPS 4) o menor, el montaje de prueba debe tener el mayor de los tamaños a unir. 2. Cuando el tamaño mayor a unir es superior a 110mm, el tamaño del montaje de prueba debe ser de 110mm o el 25% del tamaño mayor de piping a ser unido, cualesquiera ser mayor. (b) Método de Prueba de Estallado (Prueba de Estallado). El montaje de prueba debe ser sometido a una prueba de estallado en conformidad con las secciones aplicables de ASTM D 1599.5 Se puede aumentar el tiempo de estallido de este estándar. La prueba se considera satisfactoria si la falla se inicia fuera de cualquiera de las uniones. ___________________________________________ 5

Los títulos de los estándares y especificaciones aparecen en la Tabla A326.1, excepto por el Estándar ASTM D 1599 y ASTM D 2855, Practice for making solvent-cemented Joints with PVC Pipe and Fitings.

____________________________________________________ Traductora: Ana María Buchholz Müller ( [email protected]) Fecha: mayo 2002

238


ASME B31.3

(c) Método de Prueba Hidrostática. El montaje de prueba debe ser sometido a presión hidrostática de al menos PT por no menos de una hora sin presentar filtraciones, o separación de uniones. (1) Para termoplásticos, PT debe ser determinado en conformidad con la Ecuación (27):

PT = 0.80 T

(SS + SH) -----------D–T

(27)

En donde

D = diámetro exterior de la cañería T = espesor nominal de la cañería SS = tensión de estallido promedio a corto plazo en conformidad con ASTM D 1599,5 de la Tabla B-1 si está mencionada, distinta a la información del manufacturador. SH = resistencia hidrostática promedio a largo plazo (LTHS) en conformidad con ASTM D 2837. Usar el doble de la tensión de diseño HDB 23ºC (73ºF) de la Tabla B-1 si está mencionada, o la información del manufacturador. (2) para RTR (laminado y con filamentos) y RPM, PT debe ser el triple de la presión permisible del manufacturador para los componentes a unir. (3) la prueba debe ser conducida de manera que se aplique carga en la unión en dirección circunferencial y longitudinal.

A328.2.6 Re-calificación de Desempeño. Se requiere una renovación de la calificación del desempeño cuando: (99) (a) el trabajador (bonder) no ha utilizado el proceso de unión específico por seis A00 meses o más, o (a) existe alguna razón específica para cuestionar la habilidad del individuo para realizar uniones (bonds) conforme a la BPS. Traductora: Ana María Buchholz Müller ( [email protected]) Fecha: mayo 2002

239


ASME B31.3

A328.3 Materiales de Unión (Bonding) y Equipos. A328.3.1 Materiales. No se deben usar materiales deteriorados por su exposición al aire, por almacenamiento prolongado o porque no se esparcen en forma pareja, para realizar uniones.

A328.3.2 Equipo. Las herramientas y accesorios deben estar en condición tal que puedan realizar sus funciones satisfactoriamente.

A328.4 Preparación para Realizar las Uniones (bonding). La BPS debe definir la preparación y debe especificar los requerimientos: (a) corte (b) limpieza (c) precalentamiento (d) preparación de extremos (e) ajuste

(99)

A328.5 Requerimientos de la Unión (bonding). A328.5.1 General. (a) Las uniones deben ser realizadas solamente en conformidad con una especificación de procedimiento (BPS) escrita que haya sido calificada en conformidad con el párrafo A328.2. Se debe consultar a los manufacturadores de los materiales de piping, de uniones (bonding) y de equipos para la preparación de la BPS. (b) Las uniones deben ser realizadas solamente por personal calificado con el entrenamiento y experiencia apropiados en el uso de la BPS correspondiente y que hayan aprobado satisfactoriamente una prueba de desempeño. (c) A cada persona calificada (bonder) se le debe asignar un símbolo de identificación. Salvo especificación contraria en el diseño de ingeniería, cada unión con presión, o su área adyacente, debe ser marcada con el símbolo de la persona correspondiente. No se debe usar estampados y la pintura o tinta Traductora: Ana María Buchholz Müller ( [email protected]) Fecha: mayo 2002

240


ASME B31.3

no deben ser dañinas para el material del piping. En lugar del marcado, se pueden archivar registros apropiados. (d) La calificación en una BPS no califica a los operadores o trabajadores para otros procedimientos de unión. (e) El párrafo A328 no cubre las uniones longitudinales.

A328.5.2 Uniones mediante Soldadura Térmica con Gas en Piping Termoplástico5. (a) Preparación. Se debe limpiar todo el material extraño de las superficies. Para soldaduras a tope, los bordes deben ser biselados de 20 a 40 grados con 1mm de cara raíz (1/32 pulg.) y brecha raíz. (b) Procedimiento. Se debe utilizar la BPS calificada. (c) Conexiones de arranques. Se debe hacer una conexión de arranque fabricada insertando un arranque en el agujero de la cañería principal. Las dimensiones de la unión deben conformar el dibujo (c) de la Fig. 328.4.4. El agujero en la cañería principal debe tener un bisel de 45 grados. Como alternativa, se puede hacer una conexión de arranque fabricada utilizando un poncho de refuerzo con un socket integral. A328.5.3 Uniones mediante Solvente Cementicio en Piping Termoplástico5. (a) Preparación. Se deben limpiar las superficies de PVC y CPVC con un paño limpio con acetona, o metiletilquetona. La limpieza previa al procedimiento debe cumplir con ASTM D 2235. Se recomienda un ajuste levemente apretado entre la cañería y el socket del fitting y la tolerancia diametral entre la cañería y el socket no debe exceder 1.0 mm (0.04 pulg.). Se debe chequear el ajuste antes de aplicar el solvente cementicio. (b) Procedimiento. Las uniones deben ser realizadas en conformidad con alBPS calificada. ASTM D 2855 proporciona una base apropiada para el desarrollo de tal procedimiento.

Los solventes cementicios para PVC, CPVC, y ABS

deben cumplir con ASTM D 2564, D 2846 y D 2235, respectivamente. La aplicación del cemento en ambas superficies produce una unión continua con Traductora: Ana María Buchholz Müller ( [email protected]) Fecha: mayo 2002

241


ASME B31.3

evidencia visual de cemento, al menos, a ras con el extremo exterior del diámetro interior del fitting alrededor de todo el perímetro de la unión. Vea la Fig. A328.5.3. (c) Conexiones de Arranques. Se debe realizar una conexión de arranque con un poncho de refuerzo manufacturado con un socket integral. El poncho de refuerzo debe ser unido con solvente cementicio a la cañería principal en toda su superficie de contacto. A328.5.4 Uniones mediante Fusión en Piping Termoplástico 5. (a) Preparación. Se debe limpiar todo material extraño de las superficies. (b) Procedimiento. Se deben realizar las uniones en conformidad con la BPS calificada. Los procedimientos generales en ASTM D 2657, Técnicas I – Unión Socket por Fusión, II- Unión a Tope por Fusión y III- Unión con Poncho de Refuerzo por Fusión, proporcionan una base apropiada para el desarrollo del procedimiento. El calentamiento uniforme de ambas superficies y el montaje de estas superficies debe producir una unión homogénea continua con un pequeño filete de material fundido en los límites exteriores de la unión. Vea la Fig. A328.5.4 relacionada con una unión socket por fusión y una unión de tope. Se deben usar accesorios para alinear los componentes cuando se realizan las uniones. (c) Conexiones de Arranques Fabricados. Sólo se permiten cuando no se dispone de fittings moldeados.

A 328.5.5 Uniones mediante Electrofusión en Piping Termoplástico. (a) Preparación. Se debe limpiar todo material extraño de las superficies. (b) Procedimiento. Las uniones deben ser realizadas en conformidad con la BPS calificada. Los procedimientos generales en ASTM F 1290, Técnica IProcedimiento para Acoplamiento y Técnica II-Procedimiento para Poncho de Refuerzo, proporcionan una base apropiada para el desarrollo de tal procedimiento. Vea la Fig. A328.5.5. Traductora: Ana María Buchholz Müller ( [email protected]) Fecha: mayo 2002

242


ASME B31.3

A328.5.6 Uniones mediante Adhesivos en Piping de RTR y RPM. (a) Procedimiento. Las uniones deben ser realizadas en conformidad con la BPS calificada. La aplicación del adhesivo a las superficies y el montaje de estas superficies debe producir una unión continua entre ellas y un sello sobre todos los cortes para proteger el refuerzo contra el fluido del servicio. Vea la Fig. A328.5.6. (b) Conexiones de Arranques. Se debe fabricar una conexión de arranque con un poncho de refuerzo manufacturado con un socket, o la longitud integral de la cañería del arranque apropiada para una tobera, o acoplamiento. El agujero en la cañería principal debe ser realizado con una sierra apropiada; los bordes cortados del agujero deben estar sellados con adhesivo antes de unir el poncho de refuerzo a la cañería principal. A328.5.7 Uniones de Tope y Encintadas en Piping5 de RTR y RPM. (a) Procedimiento. Las uniones deben ser realizadas en conformidad con la BPS calificada. La aplicación de capas de refuerzo saturadas con resina catalizada en las superficies produce una estructura continua con ellas. Se deben sellar los cortes para proteger el refuerzo contra el fluido del servicio. Vea la Figura A328.5.7. (b) Conexión de Arranque. Realice el agujero con una sierra apropiada

en la

cañería principal para insertar el arranque fabricado.

A328.6 Reparación de Unión (bonding). Se deben reparar, o reemplazar, los materiales defectuosos, uniones u obra de mano que no satisfaga los requerimientos de este Código y del diseño de ingeniería. Ver además el párrafo 341.3.3.

A328.7 Uniones de Sello. Traductora: Ana María Buchholz Müller ( [email protected]) Fecha: mayo 2002

243


ASME B31.3

Si se sellan uniones roscadas en conformidad con el párrafo A311.2.2, el trabajo debe ser realizado por personal calificado, y se deben cubrir todas las roscas expuestas con la unión de sello.

A 329 FABRICACIÓN DE PIPING CON REVESTIMIENTO NO METÁLICO. A329.1 Soldadura en Piping Metálico. A329.1.1 General. (a) El párrafo A329.1 es aplicable solamente a los sub-ensambles soldados de piping metálico que han sido previamente revestidos con un material no metálico. (b) Se puede utilizar soldadura que cumple con el párrafo A329.1, en conformidad con el párrafo A318.3.1.

A329.1.2 Requerimientos de Soldadura Específicos. La soldadura debe cumplir con los requerimientos del párrafo 328 y los siguientes requerimientos adicionales. (a) Las modificaciones realizadas durante la preparación de la soldadura para satisfacer

las

recomendaciones

del

manufacturador,

deben

estar

especificadas en el diseño de ingeniería. (b) La soldadura debe ser realizada en forma tal que mantenga la continuidad del revestimiento y su efectividad. (c) Si el revestimiento está dañado, debe ser reparado o reemplazado. (d) La calificación para una BPS con un material de revestimiento específico, no califica al trabajador para otros procedimientos de soldadura que involucren diferentes materiales de revestimiento.

A329.2 Expansión de Revestimientos No metálicos. A329.2.1 General. (a) El párrafo A329.2 es aplicable solamente a expansiones de revestimientos en piping que han sido revestidos previamente con materiales no metálicos. (b) Se puede utilizar la expansión que cumple con el párrafo A329.2, en conformidad con el párrafo A318.3.2. Traductora: Ana María Buchholz Müller ( [email protected]) Fecha: mayo 2002

244


ASME B31.3

(c) El ensanchamiento debe ser realizado solamente en conformidad con la especificación de procedimiento de expansión, y solamente por operadores calificados con entrenamiento y experiencia apropiada en el uso de la especificación de procedimiento aplicable.

A332 DOBLADO Y MOLDEADO A332.1 General. El párrafo 332.1 es aplicable en su totalidad.

A332.2 Doblado. Se aplica el párrafo 332.2, a excepción del párrafo 332.2.2

A332.3 Moldeado. Se aplica el párrafo 332.3, a excepción del tratamiento térmico.

A334 UNIÓN DE PIPING NO PLÁSTICO A334.1 Piping de Vidrio de Borosilicato . Piezas pequeñas no enflanchadas utilizadas para corregir las diferencias entre los planos de fabricación y las dimensiones en terreno pueden ser cortadas y terminadas en terreno.

A334.2 Reparación de Defectos. Se deben reparar o reemplazar los materiales defectuosos, uniones y obra de mano en cañerías no plásticas que no satisfacen los requerimientos del párrafo A334, o del diseño de ingeniería. Se deben examinar las reparaciones o reemplazos, terminados, sujetos a las mismas limitaciones de imperfecciones que el trabajo original.


245


ASME B31.3

A335 MONTAJE E INSTALACIÓN A335.1 General. Traductora: Ana María Buchholz Müller ( [email protected]) Fecha: mayo 2002

246


ASME B31.3

El párrafo 335.1.1 es aplicable en su totalidad.

A335.2 Uniones Enflanchadas y Mecánicas. El párrafo 335.2 es aplicable en su totalidad.

A335.2.5 Uniones Apernadas No metálicas. (a) Las uniones apernadas en piping no metálico pueden ser montadas con una combinación de material de flange y caras de flanges, excepto cuando no se usan flanges de cara plana y empaquetaduras de cara completa: (1) Se debe tomar en consideración la resistencia de los flanges, las cargas sostenidas, las deformaciones por desplazamiento y las cargas ocasionales descritas en los párrafos A302.3.4 y A302.3.5 (2) Se debe especificar una secuencia de apernado apropiada (b) Se deben especificar límites apropiados para el torque de los pernos, los cuales no deben ser excedidos. (c) Se deben usar arandelas planas debajo de las cabezas de los pernos y de las tuercas.

A335.2.6 Piping Metálico con Revestimiento No Metálico. Cuando se montan uniones mecánicas en piping metálico con revestimiento no metálico, se debe poner atención a los medios para mantener la continuidad eléctrica entre las secciones de la cañería, dado que se puede producir la inflamación de los vapores. Ver Apéndice F, párrafo FA323.4(a)

A335.3 Uniones Roscadas. Se aplica el párrafo 335.3, excepto por el párrafo 335.3.2. Vea el párrafo A335.3.2.

A335.3.2 Uniones para Sellos. El sello en una unión roscada debe ser realizado sin compuesto para rosca. Una junta con compuesto para rosca que filtra durante la prueba de hermeticidad, debe ser sellada en conformidad con el párrafo A328.6, siempre que se retire todo el compuesto de las roscas expuestas. Traductora: Ana María Buchholz Müller ( [email protected]) Fecha: mayo 2002

247


ASME B31.3

A335.3.4 General, Piping No Metálico. Se deben usar herramientas de circunferencia completa u otras para apretar las uniones de cañerías roscadas. Se deben ocupar herramientas y dispositivos que no dañen las superficies de la cañería.

A335.3.5 Piping de RTR y RPM. Cuando se montan uniones roscadas en piping de RTR y RPM, en donde las roscas pueden estar expuestas a líquidos que atacan el material de refuerzo, se deben revestir las roscas con suficiente resina para cubrir por completo el espacio entre la cañería y el fitting.

A335.4 Uniones en Tuberías. A335.4.1 Uniones Ensanchadas en Tubería de Termoplástico. Además de la preparación conforme al párrafo 335.4.1, las uniones ensanchadas deben ser realizadas en conformidad con ASTM D 3140, Uniones Ensanchadas para Poliolefinas.

A335.4.2 Uniones de Tubing Sin Ensanchamiento y de Compresión. El párrafo 335.4.2 es aplicable.

A335.5 Uniones Calafateadas. El párrafo 335.5 es aplicable.

A335.6 Uniones Especiales. El párrafo 335.6 es aplicable, excepto que no se permiten las uniones expandidas.

A335.6.3 Uniones con Sello de Elastómero Flexible. El montaje de uniones con sello

de

elastómero

flexible

debe

conformar

las

recomendaciones

del

manufacturador y lo indicado a continuación. (a) Las superficies de sello y de asiento deben estar libres de imperfecciones. Traductora: Ana María Buchholz Müller ( [email protected]) Fecha: mayo 2002

248


ASME B31.3

(b) Todo lubricante utilizado para facilitar el montaje de la unión debe ser compatible con los componentes de la unión y con el servicio específico. (c) Se deben proporcionar tolerancias apropiadas y restricciones para el piping (si no son integrales en el diseño de la unión) para prevenir la separación de las uniones cuando se produzca dilatación debido a los efectos de la presión y/o térmicos.

A335.8 Montaje de Piping Frágil. Se deben tomar precauciones para evitar rayar el piping no metálico frágil durante su manipulación y soportación. Se deben reemplazar todos los componentes rayados o astillados. Se deben tomar precauciones en la manipulación de cañerías de acero con revestimiento de vidrio y de cemento, dado que el revestimiento se puede dañar, o quebrar, por golpes que no rompen ni mellan la cañería.

A335.8.1 Piping de Vidrio de Borosilicato. Además de las precauciones indicadas en el párrafo A335.8, los componentes del piping de vidrio de borosilicato deben ser protegidos contra las salpicaduras de soldadura. Se deben reemplazar todos los componentes dañados en esta forma. Los flanges y los insertos amortiguadores deben ser ajustados y alineados cuidadosamente en la cañería, fittings y extremos de válvulas. Las empaquetaduras deben ser de la construcción recomendada para la unión. La instalación y el torque de los pernos deben cumplir con las recomendaciones del manufacturador.

A335.9 Limpieza del Piping. Ver Apéndice F, párrafo F335.9

PARTE 10 Traductora: Ana María Buchholz Müller ( [email protected]) Fecha: mayo 2002

249


ASME B31.3

INSPECCIÓN, EXÁMEN Y PRUEBAS.

A340 INSPECCIÓN El párrafo 340 es aplicable en su totalidad.

A341 EXÁMEN A341.1 General. Es aplicable el párrafo 341.1.

A341.2 Responsabilidad del Examen. El párrafo 341.2 es aplicable en su totalidad.

A341.3 Requerimientos para el Examen. A341.3.1 Responsabilidad del Examen. Se aplica el párrafo 341.3.1, excepto por (a) y (b) que corresponden solamente a metales.

A341.3.2 Criterios de Aceptación. Los criterios de aceptación deben ser los establecidos en el diseño de ingeniería y deben, al menos, satisfacer los requerimientos aplicables para uniones (bonds) de la Tabla A341.3.2 y los demás requerimientos en el Código.

TABLA A341.3.2 Traductora: Ana María Buchholz Müller ( [email protected]) Fecha: mayo 2002

250


ASME B31.3

CRITERIOS DE ACEPTACIÓN PARA UNIONES (BONDS) Tipo De Imperfección Grietas Areas sin relleno Areas no unidas Inclusiones de Material carbonizado Inclusiones de material De aporte no fundido Protuberancia de Material en diámetro Interior de cañería, % de espesor de pared de cañería

Termoplástico _____________ Soldadura Solvente Fusión Térmica con Gas Cementicio por Calor No permitido No aplicable No aplicable No permitido No permitido No permitido No aplicable No permitido No permitido No permitido No aplicable No aplicable No aplicable

RTR y RPM [Nota (1)] Adhesivo Cementicio No aplicable No permitido No permitido No aplicable

No permitido

No aplicable

No aplicable

No aplicable

Cemento, 50% Material fundido, Adhesivo, 25% 25%

NOTA (1) RTR = resina con fraguado térmico reforzada RPM = mortero plástico reforzado

A341.3.3 Componentes y Obra de Mano Defectuosos. El párrafo 341.3.3 se aplica en su totalidad.

A341.3.4 Muestreo Progresivo para Exámenes. El párrafo 341.3.4 es aplicable en su totalidad.

A341.4 Extensión del Examen Requerido A341.4.1 Exámenes Requeridos Normalmente. Se debe examinar el Piping en Servicio de Fluido Normal hasta el grado especificado en esta norma, o hasta cualquier grado mayor especificado en el diseño de ingeniería. Los criterios de aceptación son los establecidos en el párrafo A341.3.2, salvo especificación contraria. (a) Examen Visual. Se debe examinar como mínimo lo siguiente, conforme al párrafo 344.2: 1. materiales y componentes en conformidad con el párrafo 341.4 (a) (1) 2. al menos el 5% de la fabricación. En el caso de las uniones (bonds), debe estar representado cada tipo de unión realizada por cada sujeto Traductora: Ana María Buchholz Müller ( [email protected]) Fecha: mayo 2002

251


ASME B31.3

3. el 100% de las uniones (bonds) distintas de las circunferenciales, excepto aquellas en componentes realizados con una especificación mencionada. 4. Montaje e instalación de piping en conformidad con los párrafos 341.4.1 (a) (4), (5) y (6). (b) Otros Exámenes. Se debe examinar durante el proceso un mínimo de 5% de todas las

uniones

(bonded)

en conformidad

con

el

párrafo

344.7,

seleccionando las uniones en forma tal para asegurar que todos los tipos de uniones y trabajos sean examinados. (c) Certificación y Registros. Se aplica el párrafo 341.4.1(c).

A341.4.2 Exámenes – Servicio con Fluido Categoría D.

El piping y los

elementos para el Servicio con Fluido categoría D, como se designa en el diseño de ingeniería, deben ser examinados visualmente de manera que el examinador pueda verificar que los componentes, materiales y obra de mano satisfacen los requerimientos de este Código y del diseño de ingeniería.

A341.5 Exámenes Suplementarios. A341.5.1 General. El diseño de ingeniería puede especificar cualquier método de examen aplicable, descrito en el párrafo 344, para complementar el examen requerido por el párrafo A341.4. El diseño de ingeniería debe especificar la cantidad de examen complementario y los criterios de aceptación que difieran de los del párrafo A341.3.2.

A341.5.2 Exámenes para Resolver Incertezas. El párrafo 341.5.3 es aplicable.

A342 PERSONAL PARA LOS EXÁMENES El párrafo 342 es aplicable en su totalidad.

A343 PROCEDIMIENTOS DE EXÁMENES El párrafo 343 es aplicable en su totalidad. Traductora: Ana María Buchholz Müller ( [email protected]) Fecha: mayo 2002

252


ASME B31.3

A344 TIPOS DE EXÁMENES A344.1 General. El párrafo 344 es aplicable en su totalidad.

A344.2 Examen Visual. El párrafo 344.2 es aplicable en su totalidad.

A344.5 Examen Radiográfico Se puede utilizar el examen radiográfico en conformidad con el párrafo 344.1.2.

A344.6 Examen Ultrasónico Se puede utilizar en conformidad con el párrafo 344.1.2

A344.7 durante el Proceso. El párrafo 344.7 es aplicable en su totalidad.

A345 PRUEBAS A345.1 Prueba de Hermeticidad Requerida. (a) Antes de la operación inicial, cada sistema de piping debe ser probado para asegurar su hermeticidad. La prueba debe consistir en una prueba de hermeticidad hidrostática en conformidad con el párrafo A345.4, a excepción de lo indicado. (b) Son aplicables los párrafos 345.1 (a) y (b).

A345.2 Requerimientos Generales para la Prueba de Hermeticidad. Los requerimientos del párrafo A345.2 son aplicables a más de un tipo de prueba de hermeticidad.

A345.2.1 Limitaciones de la Presión. Son aplicables los párrafos 345.2.1 (b) y (c) solamente. Traductora: Ana María Buchholz Müller ( [email protected]) Fecha: mayo 2002

253


ASME B31.3

A345.2.2 Otros Requerimientos de Prueba. (a) el párrafo 345.2.2(a) es aplicable (b) se debe considerar la posibilidad de fractura por fragilidad cuando se conducen pruebas de hermeticidad en materiales frágiles o a baja temperatura. (c) Los párrafos 345.2.3 hasta 345.2.7 son aplicables.


254


ASME B31.3

+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ A345.3 Preparación para la Prueba de Hermeticidad. El párrafo 345.3 es aplicable en su totalidad, considerando uniones (bonds) en lugar de soldaduras y excluyendo las juntas de expansión. A345.4 Prueba de Hermeticidad Hidrostática. A345.4.1 Fluido de Prueba. El párrafo 345.1 es aplicable. A345.4.2 Presión de Prueba. (a) Piping No Metálico. A excepción de lo indicado en el párrafo 345.4.3(b), la presión de prueba hidrostática en todo el sistema de piping debe ser superior a 1.5 veces la presión de diseño, pero no debe exceder 1.5 veces la presión máxima del componente de clasificación menor en el sistema. (b) Piping Termoplástico. El párrafo 345.4.2 (b) es aplicable para los sistemas de piping en los cuales la temperatura de diseño es superior a la temperatura de prueba, excepto que S y ST deben ser de la Tabla B-1 en lugar de A-1. (c) Piping Metálico con Revestimiento No Metálico. Es aplicable el párrafo 345.4.2. A345.4.3 Prueba Hidrostática de Piping con estanques como un Sistema. El párrafo 345.4.3 es aplicable. A345.5 Prueba de Hermeticidad Neumática. A345.5.1 Precauciones. Además de los requerimientos del párrafo 345.5.1, se permite una prueba neumática del piping no metálico solamente con aprobación del dueño, y se deben considerar las precauciones del Apéndice F, párrafo FA323.4. A345.5.2 Otros Requerimientos. (a) Son aplicables los párrafos 345.5.2 hasta 345.5.5 (b) No se deben realizar pruebas neumáticas en piping de PVC y CPVC. A345.6 Prueba de Hermeticidad Hidrostática-Neumática Cuando se aplica esta prueba esta prueba , se deben satisfacer los requerimientos del párrafo a345.5 y la presión de en la parte con agua del piping no debe exceder los valores calculados en conformidad con los párrafos A345.4.2 o 345.4.2, según corresponda. A345.7 Prueba de Hermeticidad para Servicio Inicial. El párrafo 345.7 es aplicable en su totalidad solamente para servicio de Fluido categoría D. A345.8 Prueba de Hermeticidad de Alta Sensibilidad. Es aplicable el párrafo 345.8. A346 REGISTROS Es aplicable el párrafo 346 en su totalidad.


255



ASME B31.3

256



ASME B31.3

257

Asme b31.3 (Cast)

Recommend Documents