HSB ASME Sección VIII división 1 - Manual(2007 ) PDF

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OBJETIVO - VIII Suministrar aspectos ectos más utilizados de la Sección Div. 1 la información básica sobre los asp - Aclarar los conceptos qque ue se prestan a interpretaciones incorrectas - Entrenar a los participantes en los criterios básicos de la Sección VIII Div. 1 DOCUMENTOS DE REFERENC REFERENCIA IA - Código ASME Para Calderas y Recipientes a Presión Sección VIII Divis División ión 1, Ed 2007 INDICE MODULO 1 Lección 1 MODULO 2

La Introducción de la Sección VIII División 1

Lección 2 Lección 3

Requisitos Generales de los materiales Requisitos Específicos de los materiales

MODULO 3 Lección 4 Lección 5

Lección 7

Prueba de Impacto Charpy Baja temperatura y Prueba de Impacto en los Aceros al Carbón y Bajamente Aleado Baja temperatura y Prueba de Impacto en los Aceros Inoxidables Baja temperatura en los Materiales No Ferrosos

Lección Lección 89

Pruebas de losdemateriales Inspecciones los materiales

Lección 6

MODULO 4 Lección 10 Lección 11 Lección 12 MODULO 5

Categoría y Tipo de las Juntas Radiografía y Eficiencia de las Juntas Requisitos Generales de diseño

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MODULO 6 Lección 16 Lección 17 Lección 18

Requisitos generales de fabricación Requisitos de fabricación con soldadura Tratamientos térmicos

MODULO 7 Lección 19 Lección 20 Lección 21

Exámenes no destructivos Pruebas de Presión Estampado y Certificación

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La Introducción de la Sección VIII División 1 INTRODUCCION - Este aparte de la Sección VIII cubre lo loss siguiente siguientess aspectos: -

El Alcance de la División 1 La Organización de esta División Tipos de recipien recipientes tes cubiertos cubiertos por esta División El alcan alcance ce ggeométrico eométrico de esta División Información General Estándares de Referencia Unidades de Medida

ALCANCE DE LA SECCION VIII DIVISION 1 Un recipiente es un contenedor de presión presión interna interna oo externa, externa, la la presión presión se se puede puede orig orig por una fuente externa o por el calor directo o indirecto, o una combinación de lo an Esta División contiene: - Requisitos obligatorios - Prohibiciones especificas - Guías no obligatorias El El Código Código no no contiene contiene todos todos los los aspectos aspectos concernientes concernientes con con la la construcción, lo que n esté prohibido, está permitido si el juicio de la ingeniería lo justifica. El juicio de la ingeniería ingeniería debe debe ser ser consistente consistente con con la la filosofía filosofía del del Código Código yy no debe negar los requisitos obligatorios o las prohibiciones específicas.

ORGANIZACIÓN DE LA SECCION VIII DIVISION 1 Sub-Sección A

Parte UG – Requisitos Generales para todos los recipientes a

(Requisitos Generales)

Sub-Sección B (Métodos (Métodosde deFabricación) Fabricación)

Sub-Sección C (Clases (Clasesde deMateriales) Materiales)

Parte UW – Método de Fabricació Fabricaciónn con Soldadura Parte UF – Método de Fabricación por Forjado Parte UB – Método de Fabricación con soldadura “brazing” Parte UCS – Aceros al Carbón o Bajamente aleados Parte UNF – Metales no ferrosos Parte UHA - Aceros altamente aleados (aceros inoxidables)

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Parte ULW – Construcción po porr capas Parte ULT – Materiales pa para ra baja temperatura (criogénicos) Parte UHX – Intercambiadores de Calor tipo TEMA Apéndices: Obligatorios Obligatorios –– Temas Temas específicos específicos no no incluidos incluidos en en las las Partes Partes anteriores, anteriores, son sonobligatorios obligatorios cuando cuandose seusen usenen en lala construcción. construcción. No Obligatorios – Guías sugerida sugeridass

RECIPIENTES CUBIERTOS POR LA DIVISION 1 -

Las Las Jurisdicciones Jurisdicciones (Estados, (Estados, Provincias, Provincias, Municipalidades, Municipalidades, etc.) etc.) pueden impone impon uso de esta División para algunos de los los componentes componentes exceptuados exceptuados dentro dentro de de ee aparte.

-

Los siguientes recipientes no están incluidos dentro del alcance de esta Divis o o o o o o

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Los Los incluidos incluidos en en otras otras Secciones Secciones (p. (p. ej. ej. Las Las calderas) calderas) Los Los hornos hornos tubulares tubulares de proceso proceso Los Los recipientes para dispositivos rotativos rotativos o reciprocantes Sistemas Sistemas de de tuberías tuberías para para transporte transporte de de fluidos fluidos Componentes Componentes oo accesorios accesorios de de tubería tubería Tanques Tanques para paraalmacenar almacenar agua aguaque que no no excedan excedan los los siguientes siguientes limites limites 1. Pre Presió siónn ddee diseñ diseñoo < 300 psi (2 MPa MPa)) 2. Tem Temper peratu atura ra ddee di diseñ señoo < 2210° 10°FF (9 (99°C 9°C)) Tanques Tanquespara paraalmacenar almacenaragua aguacaliente, caliente,calentados calentadospor porvapor, vapor,oopor por medio medio indirecto indirecto que que no no excedan excedan ninguna ninguna de de las las siguientes limitacio 1. Una eentr ntrada ada ddee cal calor or de 2200, 00,000 000 B BTU/ TU/Hr Hr (5 (58.6 8.6 K Kw) w) 2. Una tem temper peratu atura ra ddel el ag agua ua ddee 21 210°F 0°F ((99° 99°C) C) 3. Una cap capaci acidad dad de 1120 20 gal gal.. (4 (450 50 L) Recipientes Recipientes que que no no excedan excedanuna una presión presión de de diseño diseño interior interior oo extern 15 psi (100 kPa), no importa el tamaño Recipientes Recipientes con con un un diámetro diámetro menor menor de de 66 pulgadas pulgadas (152 (152 mm), sin importar su longitud o la presión de diseño Recipientes Recipientes para ocupación ocupación humana humana

Si Si alguno alguno de de los los recipientes recipientes anteriores anteriores cumple cumple en en un todo con esta División pu estamparse con el símbolo del Código. - Las reglas de esta División fueron ideadas para una MAWP < 3000 psi (20 MPa - Si la MAWP > 3000 ppsi si (20 MPa), algunos principios de diseño y prácticas de fabricación fabricación son son necesarias necesarias

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Evaporadores Evaporadores oo intercambiadores intercambiadores de de calor calor Los Los recipientes recipientesdonde donde elelvapor vapor es es generado generadocomo comoresultado resultado de de lala aplicación del calor generado en el proceso proceso de de manufactura manufactura de de produ produ químicos o del petróleo Los Los recipientes recipientes en en los los cuales cuales el el vapor no se se extrae para para uso externo externo

- Los recipientes sujetos a fuego directo que no estén incluidos en el alcance de las Secciones I, III, o IV, pueden pueden ser ser construidos construidos de de acuerdo acuerdo aa esta esta División División - Se debe tener en cuenta el párrafo UW UW-2(d) -2(d) pues es un servicio es especial. pecial.

EL EL ALCANCE ALCANCE GEOMETRICO GEOMETRICO DE DE LA LA SECCION VIII DIVISION 1 - La Sección VIII División 1 incluye hasta: Donde Donde lala tubería, tubería,otros otros recipientes, recipientes, oodispositivos dispositivos mecánicos mecánicos se se conecten conecten alal recipiente el límite del Código es: + El borde para ser so soldado ldado en las conexiones soldadas + La primera junta roscada en conexio conexiones nes roscadas + La La cara cara de de la la brida brida en en las las conex conexiones iones bridadas y atorn atornilladas illadas + La primera superficie de sello en las conexiones o aaccesorios ccesorios de la propiedad Las Las tapas tapas para para entradas entradas de de hombre hombre oo de de inspecciones de mano La primera superficie de sello en los accesorios accesorios de de lala propiedad propiedad oo en en compone compone reglas reglas no no se se encuentran encuentran en en esta esta División. División. 

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INFORMACION GENERAL El Elusuario usuario oosu su agente agentedesignado designadodebe debeestablecer establecerlos losrequisitos requisitos de dediseño: diseño: - Presión de diseño - Temperatura de dis diseño eño (Mínima y Má Máxima) xima) Para Paraestablecer establecerlos losvalores valoresanteriores anteriores se sedebe debe tener teneren en cuenta: - La operación normal - Las condiciones durante el arranque durante la parada - Las condiciones anormales durante la operación El usuario o su agente también tiene que considerar lo siguiente: - La necesidad de una tolerancia para la corrosión - La definición del servicio letal (si esto es aplicable) - La necesidad de un PWHT mas allá del requerido por esta División En las calderas sin fue fuego, go, las tuberías, válvulas y acces accesorios orios necesarios necesarios para cu con los requisitos de la Sección I

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Lostrabajos trabajossubcontratados subcontratados((formado, formado,NDE, NDE,PWHT, PWHT,etc.) etc.)son sonresponsabilidad responsabilidadde d - Los fabricante fabricante del del recipiente recipienteoo de de lala parte, parte,luego luego debe debe asegurar asegurar eleltotal total cumplimiento cumplimiento dd Código

ESTANDARES ESTANDARES DE DE REFERENCIA REFERENCIA 

TABLA U-3 07 AÑO DE LA EDICION ACEPTABLE DE LOS ESTANDARES REFERIDOS EN ESTA DIVISION

Sello de los asientos de las válvulas de alivio para la presión Hilos Hilos para para las las roscas roscas unificadas unificadas en en pulgadas pulgadas (UN (UN yy UNR UNR para para lala forma forma del hilo) Roscas en tuberías para propósitos generales (pulgadas) Bridas Bridas para para tuberías tuberías yy accesorios accesorios bridados bridados en en hierro hierro fundido fundido Clases Clases 25, 25, 125, 250, y 800 Bridas para tuberías y accesorios bridados Accesorios formados para soldar a tope hechos en fabrica Accesorios forjados, soldadura embonada “socket” y roscados Accesorios roscados de fundición de bronce Clases 125 y 250 Empaques metálicos para bridas de tubería – juntas tipo anillo, espiro metálicas, y enchaquetadas Bridas Bridas para para tubería tubería yy accesorios accesorios bridados bridados en en aleación aleación de de cobre cobre fundido, fundido, Clase 150, 300, 400, 600, 900, 1500, y 2500 Bridas Bridas para para tubería tubería yy accesorios accesorios bridados bridados en en hierro hierro dúctil dúctil Clase Clase 150, 150, yy 300 Bridas en acero de diámetro grande NPS 26 hasta NPS 60

API Std. 527

1991(R2

ASME B1.1

200

ANSI/ASME B1.20.1

198 (R200

ASME B 16.1

199

ASME B16.5 ASME B 16.9 ASME B16.11

2003 20 200 198 (R2004 1998 (R (2

ASME B 16.15 ASME B 16.20 ASME B 16.24

200

ASME B 16.42

199

ASME B16.47

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UNIDADES -

Se pued puedee usar cualquier sistema de unidades en la co construcción nstrucción de los recipiente recipiente En términos términos gen generales erales pa para ra el diseño se debe usa usarr un solo sistema sistema de unidades Para cu cualquier alquier ecuación sencilla, todas las variables deben expresarse en el m mism ism sistema - Los pplanos, lanos, equipos para la producción o prue prueba, ba, WPS, PQR, WPQ y cua cualquier lquier documento documentode defabricación fabricaciónpueden puedenestar estaren encualquier cualquierunidad unidadde deacuerdo acuerdocon con la prá del del fabricante, fabricante, sisi se se requiere requiere convertir convertir alguna alguna unidad para verificar el cumplimien del delCódigo, Código,se sedeberá deberá asegurar asegurar que quelalaconsistencia consistencia dimensional dimensionalsea seamantenida mantenidayy deberá deberá estar estar de de acuerdo acuerdo con: con: - los facto factores res de conversión deben ser seguros al menos en cuatro cifras significativas - los resu resultados ltados de las con conversiones versiones deben exp expresarse resarse en al menos tres cifra

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Los acces accesorios orios es estándar tándar qu quee hayan sido ce certificados rtificados eenn cualquiera de los sistema unidades Acostumbrado en U. S. o SI, pueden pueden ser ser usados usados indiferentemente indiferentemente del del sis sis de unidades usado en el diseño - Los datos de entrada ddee los Rep Reporte orte de Datos y del eestampado stampado de la placa de dato deben debenser serconsistentes consistentescon coneleldiseño, diseño,se sepueden puedenusar usarunidades unidadesalternativas alternativasentre entre paréntesis - Los usua usuarios rios del C Código ódigo son advertidos ssobre obre consulta consultarr a la jurisdicción qu quee reci recipiente recipiente sobre sobre el el sistema sistema de de unidades unidades aceptable aceptable allí.

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Requisitos Generales de los Materiales PARTES DE PRESION -

Los Losmateriales materialespara parapartes partesdedepresión presiónestán estánlimitados limitadosa aaquellas aquellasespecificaciones especificacionespermi perm enenlalaSub-Sección Sub-SecciónC,C,yylistados listadosenenlalaSección SecciónIIIIParte ParteDDTablas Tablas1A, 1A,1B, 1B,yy3.3. Las excepciones sobre los requisitos anteriores se encuentran en los párrafos UG-9, 1 15 15 yy los los Apéndices Apéndices Obligatorios Obligatorios Los materiales pueden estar identificados con más de una especificación especificación o grado, siem cuando cuandocumpla cumplatodos todoslos losrequisitos requisitosdedelaslasespecificaciones especificacioneso ogrados gradosidentificadas, identificadas,p.ej. p.ej SA-240 SA-240 tipo tipo 304/304L, 304/304L,SA-106-B/SA-53-B SA-106-B/SA-53-B

ASME VS ASTM Los Los materiales materiales para para elel uso uso enen elel Código Código ASME ASME para para Calderas Calderas yy Recipientes Recipientes a a Pre P preferiblemente preferiblemente deben ser solicitados como ASME SA o SB, si se reciben certificados ASTM ASTMpueden puedenser serusados usadossisilalaEdición EdicióndedelalaNorma NormaASTM ASTMesesuna unadedelaslasaceptables aceptablesmostr mos en enlalamatriz matrizde delalaSección SecciónIIIIParte ParteAAooB. B.

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PARTES DE NO PRESION -

Los materiales para las partes de no presión (soportes, orejas, faldones, etc.) no tienen que quecumplir cumplircon conlaslasespecificaciones especificacioneslistadas listadasenenlalaSub-Sección Sub-SecciónC,C,siempre siemprey ycuando cuando sean seande decalidad calidadsoldable soldable[ver [verUW-5(b)] UW-5(b)]

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MATERIALES NUEVOS -

Si un material no está listado en esta División y ese material no cumple con UG-10 o 15, 15,una unasolicitud solicitud puede puede ser enviada enviada al alASME ASME de deacuerdo acuerdocon conelelApéndice Apéndice55 de la Sección Sección II, II,Parte ParteD D para paraser poder poder usar usareste este material. material.

COMPATIBILIDAD COMPATIBILIDAD PARA PARA EL EL SERVICIO SERVICIO -

Se recomienda que el usuario o su agente designado designado se se aseguren a si mismos que materiales materialesusados usadospara paralalaconstrucción construccióndedelos losrecipientes recipientessean seanutilizables utilizablespara para servicio servicio intentado intentado con con respecto respecto a a lala retención retención dede las las propiedades propiedades mecánic mecáni satisfactorias, satisfactorias,y ylalaresistencia resistenciaa alalacorrosión, corrosión,erosión, erosión,oxidación, oxidación,y yotra otradeterioraci deteriorac durante durantesu suvida vidade deservicio serviciointentada. intentada.

MATERIALES MATERIALES EN EN UNIDADES UNIDADES DIFERENT DIFERENTES ES A LAS ESCOGIDAS - Cuando Cuandolaslasespecificaciones especificacionesdedemateriales materialesdedelalaSección SecciónIIIIsean seandel deltipo tipodual dualpor porejempl ejemp SA-516/516M, SA-516/516M,loslosvalores valorespara paraeleldiseño diseñoy ylaslasreglas reglasson sonaplicables aplicablespara paracualquiera cualquieradedela versiones, versiones,lalaacostumbrada acostumbradaen enU.S. U.S.oolaladel delSI. SI. - Los Losvalores valoresdedediseño diseñodedelalaespecificación especificaciónenenelelsistema sistemaSISIson sonlos losequivalentes equivalentesdedelala especificación especificaciónenenlaslasunidades unidadesacostumbradas acostumbradasenenU.U.S.S.enenelelsistema sistemaque quesea seaaplicable aplicablepap eleldiseño, diseño,por porejemplo ejemplopara paralalaespecificación especificaciónSA-516M-485, SA-516M-485,sesedeben debenusar usarloslosvalores valoresded esfuerzo esfuerzodel delSA-516-70 SA-516-70en enlalaSección SecciónIIIIParte ParteDDaplicable aplicable

ESPECIFICACIONES DE MATERIALES BASICAS (P. EJ. SA-516) ESPECIFICACIONES

GENERALES DE SUMINISTRO (P. EJ. SA-20) PARA PARA PRUEBAS PRUEBAS YY EXAMENES EXAMENES (P.EJ. (P.EJ. SA-370) SA-370)

ORGANIZACIÓN ESPECIFICACIONES BASICAS Un Unejemplo ejemploeseslalaespecificación especificaciónSA-516 SA-516(todas (todaslaslasespecificaciones especificacionesbásicas básicasestán estánorganizad organiza la misma manera: 

Alcance

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Requisitos Requisitosgenerales generalesyybases basespara paralalacompra compra

-

Hace referencia a ASTM A-20 para los m métodos étodos de prueba, prueba, tolerancias, tolerancias, marcado, etc.

-

Describe los acuerdos acuerdos para para la compra compra yy hace hace referencia referencia nuevam nuevam ASTM A-20 Enumera los requisitos requisitos suplementarios suplementarios que que pueden ser solicitados si controles controlesadicionales adicionalesa alos losdescritos descritosenenlalaespecificación especificaciónbásica, básica,algunos algunos son: Tratamiento en Vacio, pruebas de tensión especiales, o adicionales adicionales de deimpacto, impacto,yyexámenes exámenesno nodestructivos destructivos(NDE). (NDE).

Manufactura Manufactura



-

El acero de acuerdo a esta especificación especificación debe ser calmado, y ddee gran acuerdo acuerdo con con ASTM ASTM A-20 A-20 Tratamiento Tratamiento Térmico Térmico





-

Las laminas hasta 1.5” (40 mm) se suministran normalmente normalmente en condición laminaron, laminaron,pero peropueden puedenser serordenadas ordenadasnormalizadas, normalizadas,con conalivio aliviodedeesfu esf ambas ambas condiciones. condiciones.

--

Las laminas inas mayores res 11.5” .5”adas ((40 40 mm mm)pprueb ) ruebas de deben ben er ttena no norma rmaliza lizadas Las lam lami laminas nas mayo qque ue se sean an de or orden denada s con as sser de enacid cidad ad adas la lass ent entall allas as (p impacto) impacto) dede espesor espesor hasta hasta 1.5” 1.5” (40 (40 mm) mm) sese deben deben suministrar suministrar enen coc normalizada, normalizada,aano noser serque queelelcomprador compradorespecifique especifiqueotra otracosa. cosa. Química

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La tabla 1 da los requisitos químicos para cada grado

Mecánicos

- La Tabla 22,, sumini suministra stra los re requisit quisitos os en tens tensión, ión, ced ceden...