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Un Adición Importante Al Código ASME VIII-2 (División 2): Recipientes a Presión Clase 1

Con la Edición 2017 del Código ASME VIII-2 (División 2), es ahora más económico fabricar algunas categorías de recipientes a presión División 2 en vez de División 1, como por ejemplo los recipientes en acero al carbono de tamaño medio – grande. La División 2 lo permite introduciendo una nueva designación de recipientes a presión Clase 1. Los recipientes Clase 1 utilizan esfuerzos permisibles más altos y reglas de diseño más rigurosas (ecuaciones) que la División 1 con el resultado de una reducción en espesores, refuerzo de las boquillas y soldadura.

Comparación entre Recipientes a Presión Clase 1 y Clase 2

La edición 2017 del Código ASME VIII-2 (División 2) divide los recipientes a presión en dos clases, Clase 1 y Clase 2. Los requisitos para los recipientes a presión Clase 2 en la Edición 2015 del Código ASME VIII-2 (División 2) quedan en gran parte inalterados. Los recipientes a presión Clase 1 ven novedades en el año 2017 y difieren de los de Clase 2 como sigue:

  • Los recipientes a presión Clase 1 utilizan un margen de diseño de 3.0 en vez de 2.4. Sin embargo, la mayoría de materiales comúnmente usados a temperaturas típicas no ven una reducción en el esfuerzo permisible debido a este cambio. Por ejemplo, un recipiente a presión Clase 1 fabricado en un tipo de acero comúnmente usado como por ejemplo el SA-516 70 a 400 grados Fahrenheit utiliza el mismo esfuerzo permisible y requiere el mismo espesor de un recipiente de Clase 2. Los costos de ingeniería para diseñar un recipiente por servicio no cíclico en Clase 1 y División 1 son similares así que es menos caro fabricar muchos recipientes utilizando Clase 1 en vez de División 1. Servicio no cíclico significa menos que 1,000 ciclos presión-temperatura. Para más información, véase Sección 5.2.2 por Clase 1 o U-2 por División 1.

  • Por Clase 1, la Especificación de Diseño de los Usuarios necesita ser certificada por un Ingeniero Registrado Profesional solo si un análisis de fatiga es necesaria. Tengan en cuenta que este es un documento obligatorio.

  • Por Clase 1, el Informe de Diseño del Fabricante necesita ser certificado por un Ingeniero Registrado Profesional solo si se utiliza la Parte 5 para diseñar un componente no cubierto por las ecuaciones de la Parte 4 o si un análisis de fatiga es necesaria. Tengan en cuenta que este es un documento obligatorio.

La designación de la nueva Clase 1 ofrece la posibilidad a los fabricantes con Sello U de ASME de fabricar recipientes a presión División 2 utilizando materiales ahorradores sin todos los gastos adicionales que comporta producir recipientes a presión Clase 2. Para más información sobre cómo obtener un Certificado de Autorización ASME para fabricar recipientes a presión ASME VIII-2 (División 2), Clase 1, por favor vean Code Case 2891.

The COMPRESS Division 2 Option features multiple ASME Code years and complies with the 2017 Edition of ASME VIII-2
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A complete ASME VIII-2, (Division 2) pressure vessel in COMPRESS. The 2017 Edition of the ASME VIII-2 BPVC includes new Class 1 and Class 2 vessel designations

ASME VIII-2 (División 2) vs. ASME VIII-1 (División 1) Consideraciones de Costo

La reducción general de costo entre la División 1 y la División 2 depende de la siguiente pregunta. ¿Los ahorros en materiales y mano de obra exceden el costo del control de calidad, gastos administrativos y los de ingeniería? Históricamente recipientes a presión grandes y gruesos han sido buenos candidatos para División 2. La introducción de recipientes a presión Clase 1 en la Edición 2017 de la División 2 ofrece más flexibilidad en la decisión de cual División es más rentable. Ahorrar en costos es ahora posible incluyendo recipientes a presión en acero al carbón que operan a temperaturas por debajo de 600 grados F (315 grados C). Con la opción de COMPRESS División 2, se puede cambiar entre Divisiones y Clases en cualquier momento determinando cual División y cual Clase generan el diseño del más ligero y económico recipiente a presión.

Como difieren ASME VIII-2 (División 2) y ASME VIII-1 (División 1)

Una de las diferencias principales entre las Divisiones 1 y 2 es que la División 2 utiliza márgenes más bajos de diseño que resultan frecuentemente en cargas máximas permisibles del material. Los márgenes de diseño son factores de reducción aplicados a la fuerza máxima maleable del material con el propósito de establecer las cargas permisibles del material en ASME II-D. Actualmente los márgenes de diseño son 3.5 para la División 1, 3.0 para la División 2, Clase 1 y 2.4 para la División 2, Clase 2. En la División 1, las cargas en las pruebas de presión hidrostática no son especificadamente limitadas y las soldaduras de las boquillas con penetración parcial son permitidas. En la División 2, las cargas en las pruebas de presión hidrostática son limitadas. Los cálculos de carga hidrostática y las soldaduras de las boquillas con penetración total son entonces obligatorios.

Otra diferencia principal es la teoría de fallas y por lo tanto las ecuaciones de diseño utilizadas. Especificadamente, la División 1 utiliza la teoría del máximo esfuerzo, mientras empezando con la Edición 2007, la División 2 utiliza Von Mises. El resultado es que la División 1 utiliza dos grupos de ecuaciones de diseño, uno para recipientes a presión “delgados” y otro para recipientes a presión “gruesos”, mientras la División 2 utiliza un solo grupo de ecuaciones para todos los espesores. Es interesante notar que la División 2 tiene reglas más precisas de diseño de boquillas y de esfuerzo tolerable de compresión (presión externa). Las dos pueden permitir ahorros adicionales.

En general, los recipientes a presión más “delgados” de División 2 engloban factores de seguridad comparables a los de los recipientes a presión más “gruesos” de División 1 incorporando análisis de ingeniería y requisitos de diseño más amplios.

COMPRESS includes ASME VIII-2 (Division 2) hydrotest stress calculations and reports, a mandatory Division 2 requirement

Funciónes Adicionales de COMPRESS

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