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Home Foros Piping Industrial Dimensionamiento / Diseño de Tuberías TEMA 3. DIMENSIONAMIENTO Responder a: TEMA 3. DIMENSIONAMIENTO

  • Formación Industrial

    Administrador
    7 de diciembre de 2020 a las 12:06
    7435
    Coordinación
    Master

    Buenos Días Eduardo,

    Te contesto tus cuestiones una por una,

    La temperatura y presión de operación son parámetros definidos por la necesidad de un proceso, sin embargo ¿Cómo se establece la presión y temperatura de diseño de una instalación de tuberías?¿hay algún factor de seguridad que se añade o multiplica a los parámetros de operación?

    Aclarar estos conceptos es algo que cuesta comprender un poco al principio. Es importante establecer qué es condición de diseño y qué es condición de operación de tuberías.

    Te propongo un ejemplo práctico para su fácil entendimiento.

    Imagina una instalación térmica en la que tengamos dos condiciones extremas ( para presión y temperatura).

    Condición 1: Vapor de alta presión a 250 bares y 160ºC

    Condición 2: Vapor de baja presión sobrecalentado a 150 bares y 270ºC

    Definimos condición de diseño, como aquellas condiciones con las que diseñamos el espesor de tuberías. Es decir, la condición de máxima presión. Ya que el dimensionamiento del espesor, según los códigos, está ligado a la presión. Indirectamente también a la temperatura ya que según la temperatura variará la máxima tensión admisible, pero la presión P aparece específicamente en las fórmulas de cálculo de espesor.

    Definimos condición de operación, como aquella condición con la máxima temperatura. De hecho será la condición de operación la que utilicemos para calcular los esfuerzos en tuberías (que verás más adelante en el curso)

    Por tanto para fijar ambas condiciones debemos acudir a las condiciones de proceso para analizar dónde tendremos la máxima presión y dónde la máxima temperatura

    Entiendo que si la MDMT es menor que la temperatura del emplazamiento nuestro material es apto para trabajar a esas condiciones ¿es así?, por otro lado ¿Que pasa con las tuberías que trabajan en procesos criogenicos de gas dulce, donde la temperaturas rebasan los -29°c, que materiales son aptos para estas temperaturas y donde se encuentra el esfuerzo admisible de estos materiales?

    Es así, la mínima temperatura de diseño del metal nos marcará la temperatura límite que no debemos rebasar (negativamente) para no afectar la operabilidad de los materiales. Es decir, un material con una MDMT de -29ºC en un entorno con una temperatura de -15ºC podríamos operar sin problema. En una región donde tengamos -40ºC (Alaska por ejemplo) tendríamos que elegir otro material.

    Para saber que materiales aceptan las más bajas temperaturas es necesario acudir a los anexos de cada código. Por ejemplo la Tabla A1-1 del apéndice A del código ASME B31.3 muestra metales adecuados para esas temperaturas y sus esfuerzos admisibles, como el ASTM A333.

    ¿Cual es la condición para que una tubería sea considerada de pared delgada? en la pagina 13 se menciona que r/t>10 y sin embargo en la pagina 15 se menciona que r/t<10 esto me confunde.

    Es un error tipográfico Eduardo, muchas gracias por daros el aviso. La condición es que r/t>10. Ten en cuenta que si lo mostrado en la pagina 15 no fuese un error, una tubería de radio 20 y espesor 50 (un caso irreal) 20/50 = 0,4 < 10 podría considerarse “pared delgada” cuando lógicamente no es así. Bien visto!

    ¿Cómo podemos obtener valores de corrosión admisible para obtener el “espesor de sacrificio”, ? ¿ Hay valores tabulados para diferentes parejas de fluido/material?.

    Para el cálculo del sobreespesor de corrosión tenemos que fijar un tiempo de vida util (VU) y conocer el nivel de corrosión del fluido. Normalmente nos lo facilita el cliente y suele estar en torno a 1/8 pulgada o 1/16 pulgada.

    Otro ratio de corrosión admisible puede tomarse de la siguiente tabla publicada por Inemaka en 2007:

    El sobreespesor vendrá dado multiplicando la vida útil VU por el ratio de corrosión.

    La categorización del fluido dependerá en gran medida de sus características químicas y composición. Por lo general yo aconsejaría escoger un escalón superior. Es decir, si nos comunican que un fluido es de corrosión baja, siempre dimensionaría con corrosión media. Y así para el resto de casos,

    Muy interesantes estas cuestiones Eduardo, me resultan muy útiles y me traen buenos recuerdos, Espero haberte ayudado,

    Un Saludo!

     

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