ASME Estanques a presión | Espesor de placas de cilindros soldados (Ejercicio Resuelto)

Ingeniería Mecánica| Ejercicio Resuelto

* Para ver el fundamento teórico de éste problema visite Estanques a presión: Espesor de placa de cilindros soldados

Problema

Se requiere determinar el mínimo espesor de placa metálica del cilindro de un estaque abierto al ambiente, el cual contiene un líquido específico cuya densidad es de 1018,05 kg/m^3, a una temperatura de 155°C. La altura del fluido en el cilindro es 3 m y el diámetro del estanque es de 1,5 m. Por las condiciones de operación del estanque debe ser fabricado con Acero de alta aleación 316 L, el cual debe tener en todas sus unión soldadura doble tope, con una examinación radiográfica de punto. Se debe considerar un aumento en el espesor de metal por efecto de la corrosión de 2 mm. 

Se utiliza una aceleración de gravedad de 9,807 m/s^2 y una presión atmosférica de 101,325 kPa.

Resumen de datos

T : Temperatura del fluido = 155°C
ρ : Densidad del fluido = 1018,05 kg/m^3
h : Altura del fluido = 3 m
D : Diámetro del estanque = 1,5 m
Tipo Material = AISI 316 L (16Cr - 12Ni - 2Mo - 0,035C)
Tipo unión = Tope doble, soldadura punto.
t_a : Espesor por corrosión = 0,002 m
g :  Aceleración de gravedad = 9,807 m/s^2
P_a : Presión atmosférica = 101,325 kPa.

Desarrollo del cálculo

1.- Determinar el valor de la presión total máxima dentro del estanque:

2.- Interpolar el valor de la temperatura en la tabla 1A de la ASME Sección II Parte D, para el material específico.

3. Determinar la eficiencia de unión según la Tabla UW-12 de la ASME Sección VIII División 1, para el tipo de unión específico.

4. Calcular el espesor requerido para las uniones longitudinales y circunferenciales:

5. Considerar el máximo y sumar el espesor requerido por la posible corrosión.