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Memorias de Calculos de Diseño

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Código: I-MC-02

NORMATIVA TECNICA Y Fecha de


REGLAMENTACIONES RELACIONADAS Emisión: 23/07/2019
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1. Normas Técnicas y Reglamentaciones Nacionales:


1
Además de la Norma Técnica Colombiana Oficial Obligatoria NTC 522-1, que establece las características
constructivas, los requisitos que deben cumplir y los ensayos a que deben someterse los cilindros portátiles
en acero con costuras para gases licuados del petróleo con capacidad desde 5 Kg. hasta 46 Kg. (de GLP por
peso) recién fabricados; de la Norma Técnica Colombiana NTC 522-2, que establece la periodicidad de
revisión y prueba de los cilindros usados de igual capacidad, condicionando el alcance de las actividades de
mantenimiento, reparación y recalificación de que pueden ser objeto acorde con su naturaleza y aptitudes
para el servicio; deben consultarse las siguientes normas y reglamentaciones nacionales sobre la materia:

1.1. Normas Técnicas:

a) NTC 1 Ensayo de Doblamiento para Productos Metálicos.

b) NTC 2 Ensayo de Tracción para Productos Metálicos.


Laminas Delgadas de Acero al Carbono para Fabricación de Envases Portátiles
c) NTC 9 para Gases Licuados del Petróleo.
Determinación Gravimetrica del Carbono por combustión directa en Aceros al
d) NTC 23 Carbono.
e) NTC 24 Determinación del Manganeso en Aceros al Carbono. Método del Pensulfato.

f) NTC 25 Determinación del Manganeso en Aceros al Carbono. Método del Bismutato.

g) NTC 27 Determinación del Azufre en Aceros al Carbono. Método de Evolución.


Método Gasométrico para Determinación del Carbono por Combustión Directa en
h) NTC 180 Hierros al Carbono.
Aceros al Carbono y Fundiciones de Hierro.
i) NTC 181 Método Alcalimétrico para Determinación del Fósforo.
j) NTC 811 Pinturas. Determinación de la Adherencia.
Válvulas para Recipientes Portátiles para Gases Licuados del Petróleo hasta 109
k) NTC 1091 litros de Capacidad de Agua.
l) NTC 1156 Pinturas y Productos Afines - Comportamiento en Cámara Salina.
m) NTC 1672 Higiene y Seguridad. Cilindros para Gas de Uso Industrial.
n) NTC 2057 Código para Calificar el Procedimiento y habilidad para soldar.
ñ NTC 2156 Ensayos mecánicos de soldadura
0) NTC 523 Ensayos de doblamiento de soldaduras
p) NTC 3353 Siderurgia, Métodos para ensayos mecánicos para los productos de acero
q) NTC 3569 Siderurgia soldadura; Guía para la inspección visual de soldaduras

1.2 Reglamentaciones:

a) RESOLUCION No. 40245 (Marzo 7 2016) del MINISTERIO DE MINAS Y ENERGIA: Por la
cual se expide el reglamento técnico para cilindros y tanques estacionarios utilizados en la
prestación del servicio público domiciliario de gas licuado de petróleo, GLP, y sus procesos
de mantenimiento.
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2. Fundamentos de Diseño de Recipientes a Presión:

2.1. Definiciones:

a) Gas Licuado del Petróleo: Es aquella mezcla en cuya composición entran principalmente
proporciones variables de hidrocarburos livianos (propeno, propano, butano y buteno),
pudiendo presentarse en la mezcla fracciones de otros hidrocarburos. El mismo nombre es
válido para la mezcla en estado líquido o gaseoso.

CARACTERISTICAS DEL GLP COLOMBIANO:

TABLA 1: COMPOSICION MEDIA:


COMPOSICION POR
CONSTITUYENTE FORMULA QUIMICA
VOLUMEN
PROPANO C3H8 36.3%
PROPENO* C3H6 17.9%
n-BUTANO C4H10 25.3%
i-BUTANO** C4H10 20.5%
* Propeno = Propileno ** i-Butano = Buteno

TABLA 2: PROPIEDADES DE LA MEZCLA:

3
PODER CALORIFICO BRUTO EN FASE DE VAPOR 2823 BTU/pie
GRAVEDAD ESPECIFICA DEL LIQUIDO (AGUA = 1.0) 0.5408
DENSIDAD DEL LIQUIDO 4.5085 lbm/gal
3
VOLUMEN ESPECIFICO 7.7284 pies /lbm
GRAVEDAD ESPECIFICA DEL VAPOR (AIRE = 1.0) 1.732
3
RELACION POR VOLUMEN (VAPOR – LIQUIDO) 34.5704 pie /gal

b) Relación de Llenado: La relación o densidad de llenado de un recipiente está definida como


la relación entre la masa de Gas Licuado del petróleo que debe contener cuando es llenado a
0 0
las condiciones estándar, es decir, a la temperatura estándar de 15.8 C (60 F) y a la presión
absoluta de equilibrio al nivel del mar (101.2 kPa (14.7) PSIa), y la masa del volumen total de
agua que puede contener a las mismas condiciones de referencia:

Masa del Contenido Total de GLP


RELACION DE LLENADO  * 100%
Masa de la CapacidadTotal de Agua

La Relación de Llenado depende de la gravedad específica del gas. Por definición de la NTC
522-1 (numeral 4.2), los cilindros portátiles en Colombia deben satisfacer una Relación de
2
Llenado del 42%.

2
Cuando se elaboró la segunda revisión de la Norma NTC 522-1 se establecieron las capacidades y dimensiones
de los cilindros considerando un gas de gravedad especifica de 0.532. La información suministrada
posteriormente por ECOPETROL indicó que el GLP Comercial Colombiano tiene una gravedad específica media
de 0.5408, gas al cual le corresponde una relación de llenado del 46% y no del 45%. De otra parte, si de acuerdo
con el OBJETO de la NTC 522-1, los cilindros deben ser aptos para el almacenamiento de propano (puro),
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c) Contenido de GLP: Cantidad de gas licuado del petróleo que debe contener el recipiente a
las condiciones estándar de referencia, medida por masa, en tal forma que se satisfaga una
Relación de Llenado predeterminada. La masa de una sustancia es constante a cualquier
presión y temperatura.

d) Presión de Servicio: Presión a la cual está sometido el recipiente bajo condiciones


normales de operación. Dependiendo de la temperatura ambiente, la presión de servicio de
un cilindro portátil lleno de GLP líquido oscila entre 95 y 120 PSIg.

e) Presión de Diseño: La presión que se emplea para diseñar el recipiente. Por razones obvias
se recomienda diseñar los recipientes para una presión mayor que la de operación o
servicio. La presión de diseño estipulada para los gases licuados del petróleo está basada en
la presión de vapor ejercida por el producto sobre las paredes del recipiente a dos
temperaturas diferentes, adaptándose como presión de diseño la mayor entre las dos:
0 0
La presión en el recipiente a 21 C (70 F) no debe exceder la presión de diseño.
0 0
La presión en el recipiente a 54 C (130 F) no debe exceder 5/4 de la máxima presión de
servicio designada para el recipiente.

f) Máxima Presión de Servicio: Designa la presión interna a la cual está sometido el elemento
más débil del recipiente bajo condiciones normales de operación. A partir de ésta se
determina la resistencia mecánica que debe poseer el elemento más débil del recipiente,
observando un factor de seguridad de cuatro a uno.

La máxima presión de servicio es, por lo tanto, la máxima presión admisible a que puede
someterse el elemento más débil del recipiente bajo condiciones normales de uso (más no
en condiciones extremas de emergencia), asumiendo que el cilindro es nuevo (no está
corroído), y que se encuentra a temperatura ambiente (sin considerar el efecto sobre la
resistencia del material causado por las variaciones en la temperatura).

Para todo efecto práctico, en los recipientes portátiles tipo DOT, la Máxima Presión de
Servicio es la misma Presión de Diseño.

g) Presión Hidrostática: Presión a la cual se verifica la estanqueidad de los recipientes y su


resistencia mecánica. Por definición, la prueba hidrostática de los cilindros portátiles tipo
DOT se efectúa al doble de la Presión de Diseño o Máxima Presión de Servicio.

TABLA 3: CUADRO DE PRESIONES:

PRESION MANOMETRICA
DESIGNACION
kPa PSIg
Presión de Servicio 827 120

butano (puro), o sus mezclas en cualquier proporción, para fines de diseño se debe considerar el compuesto
mas volátil que pueda contener el recipiente, en este caso PROPANO PURO con gravedad ESPECIFICA de
0.5079, al cual le corresponde una relación de llenado del 42%.
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3
Presión de Diseño 1655 240
Máxima Presión de Servicio 1655 240
Presión Hidrostática 3309 480
Presión de Rotura 6619 960
FUENTE : Anexo C, NFPA 58 (1995)

h) EFICIENCIA DE LA SOLDADURA: Factor empleado en el cálculo del Esfuerzo de Pared del


recipiente, que asigna un grado porcentual de confiabilidad a las juntas soldadas en función
4
de la frecuencia y nivel de cubrimiento de las inspecciones radiográficas practicadas :

 E = 100% para radiografía completa de todos los cilindros del lote.

 E = 90% para radiografía por puntos de un cilindro de cada lote consecutivo de 50 unidades.

 E = 75% si no se efectúa inspección radiográfica.

2.2. Cálculos de Diseño:

Los siguientes modelos de cálculo se incluyen a manera de ejemplo, considerando un GLP


comercial de gravedad específica 0.5408 (GLP Comercial Colombiano) y la relación de llenado
que establece la actual Norma Técnica Colombiana Oficial Obligatoria NTC 522 -1 (42%):

a) Cálculo de la Capacidad Volumétrica Nominal del Recipiente a las Condiciones


0
Estándar de Referencia (14.7 PSIa y 60 F) :

(1) Para un Cilindro de 15 kg de 33.069 lb GLP de Capacidad Nominal:

Masa de GLP
- Relación de Llenado   42%
Masa de Agua
33.069 lbm 1 kg 1
- Masa de Agua  * *  35.7 kg de Agua
1 cilindro 2.2 lbm 0.42

1 lt Agua
- Volumen de Agua  35.7 kg Agua *  35.7 lt Agua
1 kg Agua

- Capacidad Volumétrica Nominal del Recipiente = 35.7 litros de Agua

(2) Para un Cilindro de 35 libras de 77.161 lb. GLP de Capacidad Nominal:

3
Por definición del numeral 1.2 de la NTC 522-1, la Presión de Diseño o Máxima Presión de Servicio designada
para los recipientes es de 1756 kPa (absoluta), que corresponde a una presión manométrica de 1654 kPa (240
PSIg) a las condiciones estándar de referencia.
4
En la práctica, los fabricantes de cilindros no acostumbran llevar a cabo inspección radiográfica alguna, mas sin
embargo utilizan un factor de eficiencia del 100% al efectuar el cálculo del esfuerzo de pared , en violación de los
requisitos de diseño establecidos.
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Masa de GLP
- Relación de Llenado   42%
Masa de Agua

77.161 lbm 1 kg 1
- Masa de Agua  * *  83.3 kg de Agua
Cilindro 2.2 lbm 0.42

1 lt Agua
- Volúmen de Agua  83.3 kg Agua *  83.3 lt de Agua
1 kg Agua

- Capacidad Volumétrica Nominal del Recipiente = 83.3 litros de Agua

b) Cálculo del Máximo Volumen de GLP en Estado Líquido que puede Contener el
Recipiente a Temperaturas Diferentes de la Temperatura Estándar de Referencia:

El máximo volumen de GLP que puede contener un recipiente a cualquier temperatura, debe
ser aquella cantidad que satisfaga la relación de llenado especificado para el recipiente a las
condiciones estándar de referencia. Dado que los gases más que cualquier otra sustancia,
se dilatan al aumentar la temperatura y se contraen cuando esta disminuye, las relaciones de
llenado (determinadas por masa) deben corregirse permanentemente por temperatura para
compensar por las desviaciones volumétricas que se presentan con respecto a las
condiciones estándar de referencia.

La siguiente ecuación permite establecer con un grado de precisión aceptable, la máxima


capacidad de llenado POR VOLUMEN de un recipiente para cualquier temperatura del GLP
líquido, volumen este que satisface la relación de llenado determinado para las condiciones
estándar de referencia:

 R 
Vt    ; donde :

 G * Ft 

Vt = Máximo Volumen de GLP Líquido : Porcentaje máximo de la capacidad volumétrica


nominal del recipiente que puede llenarse con GLP líquido a la temperatura “t”.
R = Relación de Llenado : Determinada a las condiciones estándar de referencia.
G = Gravedad Específica del GLP Líquido: Determinada a las condiciones estándar de
referencia.
FT = Factor de Corrección por Temperatura: Factor de corrección para llevar el volumen
de líquido de la temperatura “t” a un volumen equivalente a la temperatura estándar de
0 0
60 F (15.6 C. Se obtiene directamente o por interpolación de la Tabla E-3.1.3;
Apéndice E; NFPA 58.

(1) Para un Cilindro de 15 kg ó 33.069 lb de GLP a la temperatura estándar.

- Relación de Llenado a las Condiciones Estándar:


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42%
v 60
  77.66%
(0.5408)

- Máximo Volumen de GLP líquido a las Condiciones Estándar:

(35.7 litros Agua) * (77.66%) = 27.72 litros GLP líquido = 7.325gal GLP líquido.

0
- Masa del Volumen de GLP líquido a 60 F :

4.5085 lbm
7.325 gal 60 *  33.037 lbm de GLP
1 gal 60
0
(2) Para un cilindro de 40 lb. de GLP a la temperatura media de Santa fe de Bogotá (57.2 F
0
(14.0 C)):
o
- Relación de Llenado 57.2 F:

42%
v 57.2
  77.36%
(0.5408) * (1.0038) 57.2

- Máximo Volumen de GLP líquido a la Temperatura Media de Santa fe de Bogotá :

(43.29 litros Agua) * (77.36%) = 33.49 litros GLP líquido = 8.85 gal GLP líquido.
0
- Masa del Volúmen de GLP líquido a 57.2 F :

 4.5085lbm 
8.85 gal57.2 *   * (1.00380)57.260  40.0 lbm de GLP

 1 gal60 

- CONCLUSION: Se conserva la capacidad de llenado por masa.

c) Cálculo de la Presión de Diseño:


0 0
El GLP comercial tiene una presión de vapor a 21 C (70 F) de 132 PSIg (910 kPa).
0 0
La presión de vapor del mismo GLP a 54 C (130 F) es de 300 PSIg (2068 kPa).

Por definición, la máxima presión de servicio o presión de diseño de los cilindros portátiles
0
para GLP tipo DOT, debe ser mayor que la presión de vapor del GLP a 21 C, pero sin que la
0
presión de vapor del GLP a 21 C exceda 5/4 la presión de diseño designada para el
recipiente:
0
- Presión de vapor a 54 C < 5/4 * Presión de Diseño

- Presión de Diseño > (4/5) * 300 PSIg = 240 PSIg


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- 240 PSIg > 132 PSIg

CONCLUSION: Mínima Presión Manométrica de Diseño = 240 PSIg (1654 kPa)

d) Cálculo del Espesor de Pared a Partir del Máximo Esfuerzo de Pared Permisible :

El mínimo espesor de pared del cuerpo cilíndrico de los recipientes portátiles para GLP debe
ser tal que el Esfuerzo de Pared, calculado como se indica a continuación, no exceda el
MENOR de los siguientes valores: 241.2 MPa o la mitad de la resistencia a la tracción de la
lámina.

Independientemente de los resultados obtenidos por el procedimiento anterior, el espesor de


pared del cuerpo cilíndrico será de 2 mm cuando menos. Los casquetes podrán tener un
espesor de pared equivalente al noventa por ciento (90%) del espesor determinado para el
cuerpo cilíndrico.
5
El esfuerzo permisible se calcula con :

 Yp 
1.7 - T s 
S  Yp  
 2 
 

S = Esfuerzo permisible; en Mpa


P = Presión de Diseño; en MPa.( 1654 Mpa)
D = Diametro interior; milímetros ( 303 mm )
E = Eficiencia de la Soldadura; porcentaje adimensional.

(1) Para un cilindro de 20,30,40 lb. de GLP, construido con láminas SG 295 con una
2
resistencia mínima a la tracción de 45 kgf/mm comprobada mediante ensayos de
laboratorio, el mínimo espesor de pared del cuerpo cilíndrico cuando NO SE HACE
INSPECCION RADIOGRAFICA ALGUNA (E = 0.75), deberá ser:

Yp = Punto de fluencia de la lamina = 30 Kgf/mm² = 294 Mpa


2
- Resistencia Mínima a la Tracción de la Lámina = 45 kgf/mm
2
(1 MPa = 0.102 kgf/mm ) = 441.18 MPa

- Máximo Esfuerzo de Pared Permisible =151.97 MPa


(Dado que 241.2 MPa > 441.2 / 2)

5
Obsérvese que la norma especifica que el esfuerzo de pared calculado no puede exceder “la mitad de la
resistencia a la tracción de la lámina”.
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  294  
1.7  441  
S  294      151.97 Mpa
 2 

 

(P - D)
- T  Mínimo Espesor Nominal del Cuerpo Cilíndrico 
2.S.E - 1.2P

(1654 * 303 )
T  2.2 mm
2 * (151.97)0.75 - 1.2(1654)

(3) La siguiente tabla presenta los mínimos espesores de pared calculados para el cuerpo
cilíndrico de los recipientes, en función de las propiedades mecánicas del acero y del
nivel de inspección radiográfica practicado:

TABLA 4: CALCULO DEL MINIMO ESPESOR DE PARED PERMISIBLE DEL CUERPO CILINDRICO:

( En Función del Tipo de Material y la Eficiencia de las Sueldas )

Mínimo Espesor de Pared Calculado del Cuerpo Cilíndrico (mm)


Tipo de
Cilindros de 20 y 40 lbm Cilindros de 100 lbm
Material
E = 0.75 E = 0.90 E = 1.00 E = 0.75 E = 0.90 E = 1.00
SG 255 2.5 2.1 1.9 3 2.5 2.3
SG 295 2.2 1.8 1.7 2.7 2.2 2
SG 325 2.00 1.7 1.5 2.4 2.0 1.8
SG 365 1.8 1.5 1.4 2.2 1.8 1.6
NOTA : El mínimo espesor de pared del cuerpo cilíndrico (e) debe ser >= 2.00 mm.
El mínimo espesor de pared de los casquetes (tapa y fondo) debe ser >= 90% (e).

3. Especificaciones Básicas de Construcción:

3.1. Láminas Delgadas de Acero al Carbono:

a) Identificación: Símbolos de los grados para las láminas y bobinas de acero de acuerdo a la
categoría en la que se encuentre de conformidad con lo establecido en la Tabla No. 1 de la
Norma NTC 9 :
TABLA 5: SIMBOLOS DE LOS GRADOS:
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GRADO
Unidades SI Unidades tradicionales ESPESOR APLICABLE
(Dato informativo)
SG 255 SG 26 De 2.0 mm hasta 6.0mm incl.

SG 295 SG 30 De 2.0 mm hasta 6.0mm incl.

SG 295 SG 33 De 2.0 mm hasta 6.0mm incl.

SG 365 SG 37 De 2.0 mm hasta 6.0mm incl.


FUENTE : Primera revisión Norma NTC 9 (1994)

b) Composición Química: Contenido máximo de los distintos constituyentes, de conformidad


con lo establecido en la Tabla No. 2 de la Norma NTC 9 :

TABLA 6: LIMITES MAXIMOS PARA EL ANALISIS QUIMICO DE COLADA:


(Porcentajes por Masa)

GRADO Carbono (C) Silicio (Si) Manganeso (Mn) Fósforo (P) Azufre (S)
SG 225 0.20 Máx. ---------- 0.30 Min. 0.040 Máx. 0.040 Máx.
SG 295 0.20 Máx. 0.35 Máx. 1.00 Máx. 0.040 Máx. 0.040 Máx.
SG 325 0.20 Máx. 0.55 Máx. 1.50 Máx. 0.040 Máx. 0.040 Máx.
SG 365 0.20 Máx. 0.55 Máx. 1.50 Máx. 0.040 Máx. 0.040 Máx.

c) Propiedades Mecánicas : Valores mínimos y/o máximos especificados para las propiedades
mecánicas principales (Resistencia a la Tracción, Límite de Fluencia ,Alargamiento Mínimo y
la capacidad de doblado) de las láminas de acero, de conformidad con lo establecido en la
Tabla No. 3 de la Norma NTC 9 :

TABLA 7: PROPIEDADES MECANICAS:

Punto de Fluencia Resistencia


Angulo
o Especificación a la Tracción Elongación Número de Radio Número de
Grado 2 de
de Prueba Kgf/mm % Probetas Interior Probetas
2 Doblado
kgf/mm (MPa) (Mpa)
SG 255 26 (255) 41 (402) 28 180 1,0 x e
5 en la 3 en la
SG 295 30 (294) 45 (441) 26 dirección 180 1,5 x e dirección
SG 325 33 (324) 50 (490) 22 de 180 1,5 x e de
laminación laminación
SG 365 37 (363) 55 (539) 20 180 1,5 x e
Nota: Los valores especificados en la presente tabla no se aplican sobre las porciones irregulares de los extremos.

3.2. Capacidad y Dimensiones de los Recipientes:


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La capacidad volumétrica nominal y las dimensiones de las distintas partes constructivas de los
cilindros, deberán ajustarse a las especificaciones de la Tabla No. 1 de la Norma NTC 522, la
cual fue determinada para una relación de llenado del 42% considerando un GLP comercial con
gravedad específica de 0.5408 medida a las condiciones estándar de referencia, según se ilustra
en el siguiente cuadro:

TABLA 8: CAPACIDAD, DIMENSIONES Y TOLERANCIAS DE LOS RECIPIENTES DEL TIPO 1:

Capacidad DIMENSIONES NOMINALES Y TOLERANCIA DE CONSTRUCCION


Contenido Volumétrica (milímetros)
de GLP Nominal
(kg) de Agua A B C D d1 d2 E F G H
(Litros)
9 20 505 135 304 167 228 Según 90 160 35
LIBRE
+/- 0.3 +/-5 +/-4 +/-2 +/-3 +/-3 Cálculo +/-3 +/-3 +/-3
6
18 40 790 135 304 167 228 Según 90 445 35
LIBRE
+/- 1.0 +/-5 +/-4 +/-2 +/-3 +/-3 Cálculo +/-3 +/-3 +/-3
45 101 1185 135 368 239 228 Según 90 845 40
LIBRE
+/- 1.0 +/-5 +/-4 +/-2 +/-3 +/-3 Cálculo +/-3 +/-3 +/-3
15 35.7 722 135 303 180 231 Según 90 270 36
LIBRE
+/-1.0 +/-10 +/-4 +/-2 +/-3 +/-4 Cálculo +/-3 +/-1 +/-4
35 83.3 1377 135 303 180 231 Según 90 930 31
LIBRE
+/-1.0 +/-10 +/-4 +/-2 +/-3 +/-4 Cálculo +/-3 +/-1 +/-4

CONVENCIONES:
A = Altura Total del Recipiente B = Altura de la Base de Sustentación
C = Altura de Cuello Protector D = Diámetro Interior Nominal
E = Espesor de Pared del Cuerpo Cilíndrico F = Altura de los Casquetes Semielipsoidales
G = Altura del Cuerpo Cilíndrico H = Distancia Libre entre el Fondo del Recipiente y el Nivel del
Suelo d1= Diámetro Interior del Cuello Protector d2= Diámetro Interior de la Base de Sustentación

3.3. Soldaduras:

Todas las juntas soldadas deben presentar superficies lisas de aspecto uniforme, que ofrezcan
penetración y fusión completa sin defectos externos tales como socavaduras, porosidades,
chisporroteos o agrietamientos.

3.4. Brida Porta válvulas:

Las bridas porta válvulas deberán ser roscadas interiormente con roscas cónicas para sello metal
- metal de ¾ de pulgada (19 mm) de diámetro nominal, 14 hilos de longitud útil y acople tipo
hembra - izquierdo. Este tipo de roscas corresponde a la designación ¾-14-NGT, cuyas
características básicas se resumen en el siguiente cuadro:

TABLA 9: CARACTERISTICAS DE LAS BRIDAS PORTAVALVULAS CON ROSCAS


INTERNAS 3/4 - 14 – NGT

Ubicación Símbolo Designación Medida Medida


6
Para los recipientes del Tipo 2, G = 0.0 y por deducción F = 170 +/-3 ; 313 +/-3 ; y 513 +/-3, respectivamente.
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Pulgadas mm
L1 (1) Acople manual 0.3390 8.610

Do Diámetro mayor 1.0248 +/- 0.01 26.030 +/- 0.25


Extremo
Eo Diámetro medio 0.9677 +/- 0.01 24.580 +/- 0.25
EXTERIOR

Menor
GG Chaflán 45º x diám.mi 29/32

Rosca E8 Diámetro medio 1.0157 +/- 0.01 25.800 +/- 0.25


Total L8 (2) Longitud 0.7076 +/- 0.07 18.000 +/- 1.78

Extremo D10 Diámetro mayor aprox. 1.0795 +/- 0.01 27.420 +/- 0.25
Mayor L10 Longitud total aproximada 0.875 +/- 0.07 22.220 +/-1.78

E1 Diámetro medio en la Boca 0.9889 +/- 0.01 25.120 +/- 0.25

KK Ranura 90º x diámetro Máx. 1.0625 27.00


INTERNA

K3 Diámetro interior máximo 0.8972 22.79

E3 Diámetro medio 0.9543 +/- 0.01 24.240 +/- 0.25

L1 + L3 Longitud 0.5533 +/- 0.07 14.050 +/- 1.78


Longitud Mín. de la Raíz
L9 completa
0.6961 17.68

3.5. Tratamiento térmico

Los cilindros se deben someter a alivio de tensiones a una temperatura de 550°C Y 600°C A 2,4
min/mm²

3.6. Ensayos y Muestreos:

El tamaño de los lotes de muestreo, el número de especimenes que se deben tomar de cada lote
y los procedimientos aplicables para la aceptación o rechazo de las muestras, son variables
dependientes del carácter crítico que se otorgue a las propiedades constructivas o funcionales
objeto del ensayo. Por definición de la Normas NTC 522-1 y 522-2 se consideran requisitos
críticos todos aquellos relacionados con la capacidad volumétrica y la estanqueidad bajo presión
hidrostática de los recipientes.

3.7. Muestreos para Ensayos :

a) Inspección Total: Todos los recipientes (nuevos o reparados) deben someterse a ensayos
de hermeticidad y presión hidrostática, así como a procesos de control de calidad
permanente por inspección visual durante cada una de las etapas de las secuencias de
fabricación o reparación. Adicionalmente, los cilindros reparados deben inspeccionarse en
forma individual de acuerdo con los criterios de aceptación o rechazo que establece el
numeral 6 de la Norma NTC 522-2.

b) Inspección por Muestreos Predeterminados : Los ensayos de expansión volumétrica,


presión de rotura y tracción y doblamiento de la soldadura, deben efectuarse sobre el

c) número de muestras y tamaños de lotes que especifica la Norma NTC 522-1 para el caso de
cilindros nuevos.
Código: I-MC-02
NORMATIVA TECNICA Y Fecha de
REGLAMENTACIONES RELACIONADAS Emisión: 23/07/2019
Versión: (1)
EN LA FABRICACION DE CILINDROS Página 12 de 12

d. Inspección por Atributos : Los restantes ensayos exigidos por la normativa aplicable
(Verificación de las roscas, verificación de la capacidad volumétrica, verificación de las
dimensiones de los cilindros y de sus partes constructivas, los ensayos de composición
química, tensión y doblamiento de las láminas vírgenes, las pruebas de adherencia de la
pintura, etc.) se efectúan de conformidad con el PLAN DE MUESTREO POR ATRIBUTOS
que se describe en la siguiente tabla, el cual corresponde a un Nivel de Inspección General II
con grado de aceptación del 2.5% (AQL = 2.5%) según estándares ISO:

TABLA 10: PLAN DE MUESTREO POR ATRIBUTOS (NIG II - AQL = 2.5%)

NUMERO DE
TAMAÑO DEL LOTE NUMERO DE MUESTRAS REPROBADAS
MUESTRAS
DE PRODUCCION
TOMADAS Se acepta el lote Se rechaza el lote

50 O MENOS 5 0 1 o más
51 A 150 20 1 2 o más
151 A 280 32 2 o menos 3 o más
281 A 500 50 3 o menos 4 o más
501 A 1.200 80 5 o menos 6 o más
1.201 A 3.200 125 7 o menos 8 o más
3.201 A 10.000 200 10 o menos 11 o más
10.001 A 35.000 315 14 o menos 15 o más
35.000 O MAS 500 21 o menos 22 o más

EJEMPLO: Si se tiene un lote de 888 unidades, se toman 80 muestras. Si tan sólo 5 de éstas (o menos)
son reprobadas, el lote es aceptado. Si 6 o más se reprueban, se rechaza la totalidad del
lote.

3.8. Procedimiento para la Aceptación y el Rechazo.

a) Inspección Total: Los recipientes (nuevos o reparados) sometidos a procesos de inspección


visual y a ensayos de hermeticidad y presión hidrostática se rechazan individualmente si no
cumplen los requisitos establecidos según el caso.

b) Inspecciones por Muestreos : Si el resultado de alguno de los ensayos por muestreo de


lotes no es satisfactorio, para el caso en que el tamaño del lote y el número de muestras esté
predeterminado por las normas aplicables, se permite efectuar un remuestreo por una sola
vez, el cual consiste en tomar dos muestras adicionales del mismo lote. Si alguna de estas
llega a fallar, se rechaza la totalidad del lote.

El Plan de Muestreo por Atributos, por su parte, define explícitamente los criterios para la
aceptación o el rechazo de cada lote de producción con base en conceptos universales de
probabilidad y estadística. En consecuencia, no contempla remuestreos.

1
Corresponde al criterio del funcionario del Ministerio de Minas Y Energía el determinar cuantos cilindro del
lote rechazado definitivamente no son recuperables y deben ser destruidos.

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