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1. CÓDIGO ASME PARA TUBERÍAS A PRESIÓN, B31
(Código Estándar Nacional en los E.U.A.)
Sistemas de Transporte de
Hidrocarburos Líquidos y otros
Líquidos por Ductos de Tubería
NORMA ASME B31.4- EDICIÓN 1992
The American Society of Mechanical Engineers
ASME
2. CÓDIGO ASME PARA TUBERÍAS A PRESIÓN, B31
(Código Estándar Nacional en los E.U.A.)
Sistemas de Transporte de
Hidrocarburos Líquidos y otros
Líquidos por Ductos de Tubería
NORMA ASME B31.4- EDICIÓN 1992
The American Society of Mechanical Engineers
ASME
345 East 47th
Street, New York, N.Y. 10017, U.S.A.
3. CÓDIGO ASME PARA TUBERÍAS A PRESIÓN, B31
(Código Estándar Nacional en los E.U.A.)
ASME B 31.4a - 1994
APÉNDICE
a la
Edición ASME B 31.4 – 1992 de la
Norma para Sistemas de Transporte de
Hidrocarburos Líquidos y otros Líquidos por
Ductos de Tubería
The American Society of Mechanical Engineers
ASME
United Engineering Center
345 East 47th
Street, New York, N.Y. 10017, U.S.A.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11. PREFACIO
La necesidad de tener un código nacional para la tubería a
presión, se hizo crecientemente evidente desde 1915 a 1925.
Para llenar esta necesidad el Comité Estadounidense de
Estándares de Ingeniería (American Engineering Standards
Committee (cuyo nombre fue cambiado más adelante al de
Asociación Estadounidense de Estándares , que es hoy el
Instituto Nacional de Estándares de Estados Unidos, o ANSI
(American Standards Association, ahora American Nacional
Standards Institute), inició el Proyecto B31 en Marzo de
1926, a solicitud de la Asociación Estadounidense de
Ingenieros Mecánicos (American Association of Mechanical
Engineers, ASME) siendo la Sociedad la única patrocinadora.
Después de varios años de trabajo del Comité Seccional B31,
y sus sub- comités, se publicó una primera Edición en 1935
como un Código Estándar Estadounidense Tentativo para
Tuberías a Presión.
En 1937 se comenzó una revisión del estándar tentativo
original. Se hicieron varios años más de esfuerzos para
asegurar la uniformidad entre secciones, eliminando los
requerimientos divergentes y las discrepancias, manteniendo
el Código al tanto de los desarrollos recientes de técnicas de
soldadura, cómputos para calcular las tensiones, e incluyendo
la referencia a nuevos estándares dimensionales y materiales.
Durante este período, se preparó una nueva sección añadida
sobre tubería de refrigeración, en cooperación con las
Sociedad Estadounidense de Ingenieros en Refrigeración
(American Society of Refrigeration Engineeers) y
suplementaba al Código Estándar Estadounidense de
Refrigeración Mecánica (American Standard Code for
Mechanical Refrigeration). Este trabajo culminó en el
Código Estándar Estadounidense para la Tubería a Presión de
1942 (1942 American Standard Code for Pressure Piping).
Los Suplementos 1 y 2 del Código de 1942, que
aparecieron en 1944 y 1947, respectivamente, introdujeron
nuevos estándares dimensionales y materiales, una nueva
fórmula del espesor de pared de la tubería y requerimientos
más completos para la tubería de instrumentación y control.
Poco después que se emitió el Código de 1942, se
establecieron procedimientos para manejar las solicitudes
requiriendo explicación o interpretación de los requerimientos
del Código y para publicar tales solicitudes y respuestas en la
Revista Ingeniería Mecánica (Mechanical Engineering) para
la información de todos los interesados.
Hacia 1948, los aumentos en la severidad de las
condiciones de servicio combinados con el desarrollo de
nuevos materiales y diseños para enfrentar estos más altos
requerimientos, propiciaron cambios más extensos en el
Código que los que pudieran provenir solamente de
suplementos. Se tomó la decisión por parte de la Asociación
Estadounidense de Estándares (American Standards
Association) y el patrocinante, para reorganizar el Comité
Seccional y sus varios sub- comités y para invitar a varias
instituciones interesadas a reafirmar sus representantes o a
designar nuevos. Siguiendo a esta reorganización, el Comité
Seccional Bel, realizó una revisión concienzuda del código de
1942, y se aprobó y publicó un código revisado en Febrero de
1951 con la designación ASA Bel.1-1951, que incluía:
(a) una revisión general y extensión de los
requerimientos para ajustarse con la práctica actualizada de
hoy en día.
(b) revisión de las referencias a los estándares
dimensionales existentes, especificaciones de materiales y la
adición de referencias sobre los nuevos materiales; y
(c) la aclaración de requerimientos ambiguos o
conflictivos.
El Suplemento No. 1 al B3l.1 se aprobó y publicó en 1953
como ASA B3l.la-1953. Este Suplemento y otras revisiones
aprobadas, se incluyeron en una nueve edición del B31.1
publicada en 1955 con la designación de ASA B31.1-1955.
Una revisión en 1955 de los comités Seccional y Ejecutivo,
dió por resultado la decisión de desarrollar y publicar
secciones de industria como documentos de código separados
del Estándar Estadounidense B31 – Código para Tuberías a
Presión. El ASA B31.4 -1959 fue el primer documento de
código separado para Sistemas de Transporte por Tubería y
reemplazó la parte de la Sección 3 del código B31.1- 1955
que cubría los Sistemas de Tubería para Transporte de
Petróleo. En 1966, se revisó el B31.4 para ampliar la
cobertura a soldadura, inspección y pruebas, y para agregar
capítulos nuevos que abarquen los requerimientos de
construcción y los procedimientos de operación y
mantenimiento que afecten la seguridad de los sistemas de
tubería. Esta revisión se publicó con la designación USAS
B31.4 -1966, Sistemas de Transporte de Petróleo Líquido,
toda vez que la Asociación Estadounidense de Estándares
(American Standards Association) se reconstituyó, como el
Instituto de Estándares de los Estados Unidos de América
(United States of America Standards Institute) en 1966.
El Instituto de Estándares de los Estados Unidos de
América, Inc., cambió su nombre, en fecha 6 de octubre de
1969, al de Instituto Nacional Estadounidense de Estándares,
Inc., (American National Standards Institute, Inc.), asimismo
el USAS B31.4 -1966 fué re- designado como ANSI B31.4 -
1966. El Comité Seccional B31, fue re- nominado como
Comité Nacional Estadounidense de Estándares Código B31
para Tuberías a Presión, y debido al Amplio campo que
abarcaba, más de 40 diferentes sociedades de ingeniería,
oficinas gubernamentales, asociaciones de especialidades,
institutos y organizaciones afines, destacaron uno o más
representantes al Comité de Estándares B31, además de
algunos “Miembros Individuales” para representar los
intereses generales del público. Lasa actividades del código
fueron subdivididas de acuerdo al alcance de las distintas
secciones, siendo que la dirección general de las actividades
del Código, quedaban bajo la responsabilidad de los
funcionarios del Comité de Estándares B31 y un Comité
Ejecutivo cuya membresía consistía principalmente de los
funcionarios del Comité de Estándares y los Directores de los
Comités de Sección y Especialistas Técnicos.
El Código ANSI B31.4- 1966 fué revisado y publicado en
1971 con la designación de ANSI B31.4 – 1974
En diciembre de 1978, El Comité Nacional Estadounidense
de Estándares B31, se convirtió en un Comité de ASME, con
procedimientos acreditados por ANSI. La revisión de 1979
fue aprobada por ASME y posteriormente por ANSI en fecha
1° de Noviembre de 1979, con la designación de ANSI /
ASME B31.4 – 1979.
Siguiendo a la publicación de la Edición de 1979, el Comité
de Sección de B31.4 comenzó a trabajar en la expansión del
12. alcance del código para abarcar los requerimientos del
transporte de alcoholes líquidos. Se revisaron las referencias
a los estándares dimensionales y especificaciones de
materiales, y se agregaron nuevas referencias. Se efectuaron
otras revisiones aclaratorias y editoriales para poder mejorar
el texto.
Estas revisiones llevaron a la publicación de dos Apéndices
al B31.4, el Apéndice “b” al B31.4 se aprobó y publicó en
1981, como ANSI / ASME B31.4b – 1981. El Apéndice “c”
al B31.4 fue aprobado y publicado en 1986 como ANSI /
ASME B31.4c – 1986.
La Edición del B31.4 de 1986 fue una inclusión de los dos
apéndices publicados previamente en la edición de 1979.
Siguiendo a la publicación de la Edición de 1986, se
efectuaron revisiones aclaratorias y editoriales para mejorar el
texto. Adicionalmente, se revisaron las referencias a
estándares existentes y especificaciones de materiales,
habiéndose añadido nuevas referencias. Estas revisiones
llevaron a la publicación de un Apéndice al B31.4, que fue
aprobado y publicado en 1987 como ASME / ANSI B31.4a –
1987.
La Edición de 1989 del B31.4 fue una inclusión de los
apéndices publicados previamente en la Edición de 1986.
Siguiendo a la publicación de la Edición de 1989, se
efectuaron revisiones aclaratorias y editoriales para mejorar el
texto. Adicionalmente, se revisaron y pusieron al día las
referencias a estándares existentes y especificaciones de
materiales. Estas revisiones llevaron a la publicación de un
Apéndice al B31.4, que fue aprobado y publicado en 1991
como ASME B31.4a – 1991.
Esta nueva Edición del B31.4 es una inclusión de los
apéndices publicados previamente en la Edición de 1989 y
una revisión al mantenimiento de válvulas. La edición fue
aprobada por el Instituto Nacional Estadounidense de
Estándares, el 15 de diciembre de 1992, con la designación de
ASME B31.4 – Edición de 1992.
13. 13
INTRODUCCIÓN
El Código ASME B31 para Ductos a
Presión consiste de varias secciones
publicadas en forma individual, cada una de
ellas, es una Norma Nacional
Norteamericana. De aquí en adelante, en
esta Introducción y en el texto de esta
Sección del Código B31.4 dónde la palabra
“Código” sea usada sin identificación
específica, se refiere a esta Sección del
Código.
El Código menciona los requisitos de
ingeniería que son necesarios para el diseño
y construcción segura de un ducto a presión.
Mientras la seguridad es la consideración
básica, este factor no necesariamente
gobierna las especificaciones finales para
cualquier sistema de ductos. Se notifica a
los diseñadores que el presente Código no es
un manual del diseño; y no anula la
necesidad de contar con el criterio de un
ingeniero competente.
En todas las ocasiones en que puede
hacerse, se expresan los requerimientos del
Código para diseño, en términos de
principios básicos de diseño y fórmulas.
Éstos se complementan según se haga
necesario con requisitos específicos, para
asegurar una aplicación uniforme de los
principios y para guiar la selección y
aplicación de las características de los
elementos de tubería. El Código prohíbe
diseños y prácticas que se sepa que son
inseguras y contiene advertencias dónde se
recomienda precaución, aunque no se llega a
la prohibición.
Esta sección del código incluye:
(a) Las referencias a las especificaciones
de materiales aceptables y normas de
componentes, incluyendo los requisitos de
dimensiones y valores de presión-
temperatura;
(b) Los requisitos para el diseño de
componentes y armado de conjuntos, incluso
los soportes de la cañería;
(c) Requisitos y datos para la evaluación y
limitación de tensiones, reacciones y
movimientos asociados con la presión, los
cambios de temperatura, y otras fuerzas;
(d) La guía y limitación en la selección y
aplicación de materiales, componentes y
métodos de unión;
(e) Requisitos para la fabricación, armado,
y construcción de tuberías;
(f) Requisitos para el examen, inspección,
y prueba de tuberías;
(g) Los procedimientos para el
funcionamiento y mantenimiento que son
esenciales para la seguridad del público; y
(h) las previsiones para proteger las
tuberías de la corrosión externa y corrosión /
erosión interna.
La intención de la presente Edición de esta
Sección del Código B31.4 y cualquier
Addendum posterior, no tengan efecto
retroactivo.. A menos que se haga un
acuerdo específico entre partes contratantes
para usar otro elemento, o en caso de que el
cuerpo reglamentario que tenga jurisdicción
en la zona imponga el uso de otra norma, la
última Edición y los Anexos emitidos por lo
menos 6 meses antes de la fecha del contrato
original para la primera fase de actividades
que cubren un sistema o sistemas de tubería,
debe ser el documento que sirva de norma
para todos los diseños, materiales,
fabricación, construcción, examen, y prueba
para los ductos hasta el terminado del
trabajo y su funcionamiento inicial.
Se advierte a los usuarios del presente
código, de que no deben utilizar revisiones
del Código sin tener la seguridad de que son
aceptables para las autoridades apropiadas
de la jurisdicción, en la zona donde el se
instalen los ductos..
Los usuarios notarán que los párrafos en el
Código no están necesariamente numerados
consecutivamente. Tal discontinuidad es el
resultado del seguimiento de un plan general
común, que hasta el momento ha resultado
práctico para todas las Secciones del
Código. De esta forma, el material
correspondiente está correspondientemente
numerado en la mayoría de las Secciones del
Código, facilitando de esta manera la
14. 14
referencia para aquellas personas que tienen
la oportunidad de usar más de una sección.
El Código está bajo la dirección del
Comité B.31 de ASME, Código para Ductos
a Presión, el cual esta organizado y opera
bajo procedimientos de la Asociación
Estadounidense de Ingenieros Mecánicos
que han sido acreditados por el Instituto
Nacional Estadounidense de Normas. El
Comité trabaja en forma continua y
mantiene las Secciones del Código
actualizadas en lo que se refiere a
materiales, construcción, y práctica
industrial. Se publican periódicamente
Anexos y nuevas publicaciones salen al
público en periodos de 3 a 5 años.
Cuando ninguna Sección del Código de
ASME para Ductos de Presión abarque
específicamente un sistema de tubería, a su
discreción, el usuario puede seleccionar
cualquier Sección determinada,
generalmente aplicable. Sin embargo, se
advierte que pudiera ser necesario el
cumplimiento de requisitos suplementarios a
la Sección escogida, para mantener las
condiciones de seguridad en un sistema de
tubería para aplicación intencional. El
usuario deberá tomar en cuenta las
limitaciones técnicas de varias secciones,
requisitos legales, y posible aplicabilidad de
otros códigos o normas, que son algunos de
los factores que determinan la pertinencia de
cualquier Sección de este Código.
El Comité ha establecido un
procedimiento ordenado para considerar las
solicitudes de interpretación y revisión de
requisitos del Código. Para recibir atención,
las peticiones deben dirigirse por escrito y
deben dar los detalles completos (ver
Apéndice Obligatorio que cubre la
preparación de peticiones técnicas)
La respuesta aprobada a una petición será
directamente enviada al investigador.
Además, la pregunta y su contestación serán
publicadas como una parte del Suplemento
de Interpretación para la Sección del Código
aplicable.
Un Caso es el formulario prescrito de
respuesta a una petición cuando un estudio
indica que la formulación del Código
necesita aclaración o cuando la respuesta
modifica un requerimiento existente del
Código o permiso de concesiones para usar
nuevos materiales o construcciones
alternativas. Los casos propuestos serán
publicados en la revisión pública de la
revista Ingeniería Mecánica. Además, el
Caso será publicado como parte de un
Suplemento de Casos emitido para la
Sección del Código aplicable.
Un Caso es normalmente emitido por un
período limitado; después de ese periodo el
caso puede ser renovado, incorporado en el
Código, o dejar que expire, si no hay alguna
indicación que muestre la necesidad de los
requerimientos cubiertos por dicho caso.
Sin embargo, las disposiciones de un caso
pueden ser usadas después de su expiración,
mientras se muestre que el caso fue efectivo
en la fecha original de contrato o fue
adoptado antes de la terminación del trabajo,
y las partes contratantes aprueban su
utilización.
Los materiales se ingresan a las listas de
las tablas de tensiones, una vez que se ha
demostrado un suficiente uso en tuberías,
dentro del campo de acción del Código.. Los
materiales pueden estar cubiertos por un
Caso, como se mostró anteriormente. Las
solicitudes de listas deben incluir evidencias
de uso satisfactorio y datos específicos que
permitan el establecimiento de las tensiones
permisibles, límites mínimo y máximo de
temperatura, y otras restricciones. Pueden
encontrarse criterios adicionales en las
pautas para la adición de nuevos materiales
en el Código de ASME para Calderos y
Recipientes de Presión, Sección II y Sección
VIII, División 1, Apéndice B. (Para
desarrollar el uso y ganar experiencia, los
materiales que no estén en las listas, pueden
ser usados de acuerdo con el párrafo 423. l.)
Las solicitudes de interpretación y las
sugerencias para revisiones, deben ser
enviadas a la Secretaría, Comité B31 de
ASME, 345 East 47 Street, New York, NY
10017, E.U.A.
15. 15
ASME B31.4—Edición de 1992 401—401.5.6
CAPÍTULO I
CAMPO DE ACCIÓN Y DEFINICIONES
400 PRESENTACIÓN GENERAL
(a) Este código de sistemas para
transporte de líquidos es una de las varias
secciones del código B31 de ASME para
tubería a presión. Esta sección se publica
como un documento separado para ofrecer
mayor conveniencia. Este reglamento es
aplicable a hidrocarburos, GLP, alcoholes y
dióxido de carbono. En este documento se
hará referencia a estos sistemas, como
Sistemas de Ductos para Líquidos.
(b) Los requerimientos del presente
código son adecuados para proporcionar
seguridad en situaciones normales que se
encuentran en las operaciones de sistemas de
ductos para líquidos. No se dan en forma
específica los requerimientos para
condiciones inusuales y anormales, tampoco
se mencionan todos los detalles prescritos de
ingeniería y construcción. Todo trabajo
realizado dentro del campo de acción de este
reglamento, debe cumplir con las normas de
seguridad expresadas o implicadas.
(c) El propósito principal de este código
es establecer los requerimientos para un
diseño seguro, construcción, inspección,
pruebas, operación y mantenimiento de
sistemas de ductos para líquidos, que
ofrezcan seguridad al público en general, al
personal de operación de diferentes
empresas, protección contra el vandalismo y
daños accidentales de los sistemas de tubería
y protección al medio ambiente.
(d) Este reglamento muestra
preocupación por la seguridad del empleado,
hasta el punto en que es afectada por el
diseño básico, calidad de materiales y buena
fabricación ú obra de mano, así como los
requerimientos de construcción, inspección,
pruebas, operación y mantenimiento de
sistemas de ductos para líquidos. El
presente reglamento, no tiene la intención de
sustituir las normas industriales de seguridad
existentes, aplicadas a las áreas de trabajo,
ni las practicas de trabajo seguro y
dispositivos de seguridad.
(e) Se advierte a los diseñadores o
proyectistas, que este reglamento no es una
guía para el diseño. El código no elimina la
necesidad que existe de aplicar el buen
criterio de un ingeniero capacitado. Las
exigencias específicas de diseño del presente
reglamento, usualmente se basan en un
enfoque simplificado de ingeniería hacia un
determinado tema. Se pretende que un
diseñador capacitado, tendrá que aplicar un
análisis más completo y riguroso de los
problemas inusuales, y debe tener noción del
desarrollo de dichos diseños y la evaluación
de fuerzas y tensiones complejas o
combinadas. En estos casos el diseñador es
responsable de demostrar la validez de su
análisis o enfoque.
(f) El presente Código no debe ser
retroactivo o aplicado a sistemas de ductos o
tuberías que hayan sido instalados antes de
la fecha de emisión mostrada en la carátula
del documento, hasta el punto en que el
grado de diseño, los materiales,
construcción, armado, inspección y pruebas
resulten afectadas. Se pretende, sin
embargo, que las disposiciones de este
Código sean aplicables dentro de un lapso
de 6 meses posteriores a su emisión para la
reubicación, reemplazo, mejoramiento o
cambio de los sistemas de ductos o tubería
existentes y para la operación,
mantenimiento y control de corrosión de
sistemas de ductos nuevos o ya existentes.
Después de que las revisiones del Código
sean aprobadas por ASME y ANSI, el
mismo puede ser usado bajo acuerdo de las
partes contratantes, empezando desde la
fecha de emisión. Las revisiones se hacen
obligatorias o el cumplimiento de los
16. 16
requerimientos mínimos para nuevas
instalaciones, 6 meses después de la fecha
de emisión del reglamento, con excepción
de instalaciones de tubería o componentes
que hayan sido contratados o que ya se
encontraban bajo construcción antes de la
finalización del período de los 6 meses
mencionado anteriormente.
(g) Se previene a los usuarios de este
Código, de que algunas áreas de legislación
pueden establecer jurisdicción guberna-
mental, en cuanto a temas cubiertos por este
Código. De la misma manera, se alerta a los
usuarios a no usar revisiones que sean
menos estrictas que las revisiones previas,
sin tener la seguridad de que hayan sido
aceptadas por las autoridades que tengan
jurisdicción en el área donde las tuberías van
a ser instaladas. Las reglas del
Departamento de Transporte de los Estados
Unidos que regulan el transporte mediante
tuberías interestatales y para comercio
exterior de petróleo, productos petroleros, y
líquidos como dióxido de carbono, están
detalladas bajo la Parte 195- Transporte de
Líquidos Peligrosos Mediante Ductos o
Tuberías, título 49- Transporte, Código de
Regulaciones Federales.
400.1 Campo de Acción
400.1.1 Este Código presenta los
requerimientos de diseño, materiales,
construcción, armado, inspección y pruebas
de líquidos que son trasportados por ductos
de tuberías, tales como el petróleo crudo,
gasolina natural, gases naturales licuados,
GLP, dióxido de carbono, alcohol liquido,
amoníaco líquido anhidro y productos
petroleros líquidos. Estos líquidos son
transportados entre las instalaciones de
franquicia de los productores: tanques,
plantas de proceso de gas natural, refinerías,
estaciones, plantas de amoniaco, terminales
(marinas, ferroviarias, y de camión) y otros
puntos de recepción y entrega. (Ver figura
400.1.1)
Los sistemas de ductos de tubería,
consisten en tuberías, bridas, empernados,
empaquetaduras, válvulas, instrumentos de
alivio, accesorios de tubería, y partes de
contención de presión de otros componentes
de tubería. También se incluyen colgadores
y soportes, y otros equipos necesarios para
prevenir la sobre-tensión en partes que estén
presurizadas. Los sistemas de tubería, no
incluyen estructuras de soporte, tales como
estructuras de edificios, puntales o
montantes, o fundaciones, o cualquier otro
tipo de equipo, tal como el definido en el
párrafo 400.1.2 (b).
También se hallan incluidos en el campo
de acción de este código:
(a) Las tuberías primarias y auxiliares,
asociadas para el transporte de petróleo
liquido y de amoníaco anhidro liquido que
se encuentran en terminales (marinas, de
rieles, y camiones), patios de tanques,
estaciones de bombeo, estaciones de
reducción de presión, y estaciones de
medición. También se incluyen las trampas
para detener chanchos y rascadores,
coladores o filtros y circuitos para pruebas;
(b) tanques de almacenamiento y trabajo
incluyendo tanques de almacenamiento
fabricados con tubería y las tuberías que
interconectan estas instalaciones;
(c) tuberías para petróleo líquido y
amoniaco anhidro líquido, localizadas en
propiedades que han sido dedicadas a ese
tipo de servicio en refinerías petrolíferas,
gasolina natural, procesamiento de gases,
amoniaco y plantas de almacenaje a granel;
(d) aquellos aspectos de operación y
mantenimiento de Sistemas de Ductos de
Tubería para Líquidos, que se relacionen
con la seguridad y protección del publico en
general, el personal de la empresa operativa,
el medio ambiente, y los sistemas de
tuberías. Ver párrafos 400( c ) y ( d ).
400.1.2 Este Código no es aplicable a:
(a) tuberías auxiliares tales como las de
agua, aire, vapor, aceites lubricantes, gas y
combustible;
(b) recipientes o tanques a presión,
intercambiadores de calor, bombas,
medidores, y otros tipos de equipos,
incluyendo la tubería interna y las
17. 17
conexiones para tubería, con excepción de
las que quedan limitadas por el párrafo
423.2.4 (b);
(c) Tuberías diseñadas para presiones
internas:
(1) Que se encuentren a 15 o menos psi
(1 bar) de presión sin importar la
temperatura;
(2) por encima de 15 libras (1 bar) si la
temperatura de diseño es menor a -20 °F (-
30 °C) o mayor a 250 °F (120 °C);
(d) tubería de revestimiento (casing),
tubería delgada (tubing) o tubería usada en
arreglos de cabezales de pozos petroleros,
separadores de gas y petróleo, tanques de
producción de crudo, otros tipos de
instalaciones de producción, y tuberías que
conectan estas instalaciones;
(e) refinerías petroleras, gasolina
natural, procesamiento de gas, amoniaco,
procesamiento de dióxido de carbono, y
tuberías de plantas de proceso a granel, con
excepción de los puntos mencionados en el
código 400.1.1(c);
(f) Tuberías de transporte y distribución
de gas;
(g) El diseño y la fabricación de ítems
patentados de equipos, aparatos, o
instrumentos, con excepción de los limitados
por el párrafo 423.2.4 (b);
(h) Sistemas de tuberías para
refrigeración de amoniaco a los que se hace
referencia en el Código para Tuberías de
Refrigeración de ASME/ANSI B31.5;
(i) tuberías para recolección de dióxido
de carbono y sistemas de distribución.
400.2 Definiciones:
Algunos de los términos más comunes
relacionados con tuberías serán definidos en
los siguientes párrafos.1
bióxido de carbono- un fluido que
predominantemente consiste en dióxido de
1
Los términos de soldadura que se hallan de acuerdo con
la Norma AWS A3.0 están marcados con un asterisco (*).
Para hallar los términos de soldadura usados en el presente
Código, pero que no se muestran aquí, se aplican las
definiciones de acuerdo con la AW A3.0.
carbono comprimido por encima de su
presión critica, y que para los propósitos del
presente Código, se considera como un
líquido.
defecto- una imperfección de suficiente
magnitud como para merecer el rechazo.
diseño de ingeniería- el diseño detallado,
desarrollado basándose en requerimientos
operativos y conforme a los requerimientos
del presente Código, incluyendo todos los
dibujos necesarios y especificaciones, rigen
una instalación de ductos de tubería.
corrosión general- la pérdida uniforme o
gradualmente variable del espesor de pared
en determinadas áreas de una tubería.
circunferencia soldada- soldadura a tope
de circunferencia completa, que une tuberías
o componentes.
imperfección- discontinuidad o irregulari-
dad que se detecta mediante inspecciones.
presión interna de diseño- presión
interna usada en los cálculos o el análisis,
para determinar la presión de diseño de los
componentes de tubería véase el párrafo
401.2.2).
gas licuado de petróleo (GLP)- petróleo
líquido, compuesto predominantemente por
los siguientes hidrocarburos: butano (butano
normal e isobutano), butileno (incluyendo
sus isómeros), propano, propileno, y etano.
Estos hidrocarburos pueden hallarse solos o
mezclados entre sí.
alcohol líquido- cualquier compuesto de
un grupo de compuestos orgánicos que solo
contienen hidrógeno, carbono, y uno o más
radicales oxhidrilo, los cuales permanecen
líquidos en una corriente de flujo en
movimiento dentro de un ducto.
amoníaco líquido anhidro- compuesto
formado por la combinación de dos
elementos gaseosos, nitrógeno e hidrógeno,
en la proporción de una parte de nitrógeno
por cada tres partes de hidrógeno por
volumen, comprimidos hasta que llega al
estado liquido.
máxima presión operativa de estado
constante- presión máxima (suma de la
presión estática, la presión para vencer las
pérdidas por fricción y contrapresión, si es
que la hay) en cualquier punto de un sistema
18. 18
de tuberías, cuando el sistema esté operando
bajo condiciones de estado constante.
unión en V o inglete- dos o más secciones
rectas de tubería unidas en una línea y que
divide el ángulo de unión en dos de manea
que produce un cambio de dirección.
tamaño nominal de tubería- ver la
definición en ANSI/ASME B36.10M-1985,
p. 1.
Costa afuera- área que se encuentra más
allá de la línea de aguas altas a lo largo de la
porción de costa que está en contacto directo
con el mar abierto y más allá de la línea que
demarca el límite entre aguas interiores de
tierra y aguas marinas.
compañía operadora- propietario o
agente responsable por el diseño,
construcción, inspección, pruebas, operación
y mantenimiento del sistema de tuberías.
petróleo- petróleo crudo, condensado,
gasolina natural, gases naturales líquidos,
gas licuado de petróleo (GLP), y productos
líquidos de petróleo.
tubería- tubo, usualmente cilíndrico,
usado para transportar un fluido o transmitir
presión de fluido; normalmente se lo llama
“tubo” en las especificaciones aplicables.
También están incluidos otros componentes
similares que son usados con el mismo
propósito. De acuerdo con el tipo de
fabricación, los tipos de tubería se
denominan de la siguiente manera:
a) tubería soldada por resistencia
eléctrica- tubería producida en tramos
individuales o en longitudes continuas a
partir de material laminado enrollado. Esta
tubería presenta una junta de tope
longitudinal o espiral en la cual se produce
la unión mediante semi-fusión por calor
obtenido de la resistencia de la tubería al
flujo de la corriente eléctrica en un circuito
del cual la tubería forma parte, y también
por la aplicación de presión.
b) tubería con soldadura de traslape en
horno- tubería que tiene una unión de
traslape longitudinal, efectuada mediante el
proceso de forja-soldadura, donde la
coalescencia se produce calentando el tubo
pre-formado a la temperatura de soldadura y
pasándolo sobre un mandril ubicado entre
dos rodillos de soldadura que comprimen y
sueldan los bordes superpuestos.
c) tubería soldada a tope en el horno:
(1) tubería soldada a tope en el horno,
soldadura de campana— tubería producida
en longitudes individuales, a partir de
lámina cortada a longitud, que tiene la unión
longitudinal soldada por forja, mediante la
presión mecánica desarrollada al estirar la
lámina calentada en horno a través de
troqueles cónicos (conocidos comúnmente
como “campana de soldadura”) que sirven
como un cuño o troquel combinado que
conforma y suelda a la vez.
(2) tubería soldada a tope en horno,
soldadura continua— tubería producida en
longitudes continuas a partir de lámina
enrollada y posteriormente cortada en
longitudes individuales; presenta una
soldadura de tope de forja, unida por
soldadura mediante la presión mecánica
desarrollada al pasar la lámina caliente por
rodillos conformadores a través de rodillos
de paso redondo, donde se suelda.
d) tubería soldada por electro- fusión—
tubería que tiene una unión de tope
longitudinal o espiral en donde se produce la
coalescencia en el tubo preformado
mediante soldadura de arco, manual o
automática. La soldadura puede ser simple
o doble y puede ser realizada con metal de
relleno o sin él. . También se fabrican
tuberías soldadas en espiral, mediante el
proceso de fusión electo soldada, ya sea con
unión traslapada o unión de costura trabada.
19. 19
Fig. 400.1.1 DIAGRAMA QUE MUESTRA EL ALCANCE DE LA ASME B31.4
Se excluyen los sistemas de gasoductos para dióxido de carbono (Ver Fig. 400.1.2)
20. 20
FIG. 400.1.2 DIAGRAMA QUE MUESTRA EL ALCANCE DE ASME B31.4
PARA SISTEMAS DE GASODUCTOS DE BIÓXIDO DE CARBONO
21. 21
e) tubería soldada por electro
fulguración— tubería que tiene una unión a
tope longitudinal, donde la coalescencia se
produce simultáneamente sobre toda el área
de la superficies de tope en contacto,
mediante el calor obtenido de la resistencia
al flujo de la corriente eléctrica entre las dos
superficies, y por la aplicación de presión
después que el calentamiento esté
substancialmente completado. La
fulguración y el engrosado y acortado son
acompañados por la expulsión de metal de la
junta.
f) tubería soldada por arco doble
sumergido—.tubería que tiene una unión a
tope longitudinal o espiral, producido por lo
menos por dos pasadas, una de las cuales es
en la parte interior del tubo. La coalescencia
se produce por el calentamiento con un arco
eléctrico o varios de ellos, entre el electrodo
o electrodos de metal desnudo y el trabajo.
La soldadura se protege mediante una
sábana de material granular fusible, sobre el
trabajo. No se aplica presión y el material
de relleno para las soldaduras interna y
externa se obtiene de electrodo o electrodos.
g) tubería sin costura— producida al
atravesar una plancha seguido por procesos
de enrollado y estirado, o ambos.
h) tubería soldada por inducción
eléctrica— tubería producida por tramos o
con longitudes contínuas, a partir de plancha
enrollada. Presenta una junta de tope
longitudinal o espiral, donde la unión o
coalescencia se produce por el calor
obtenido de la resistencia de la tubería al
flujo de la corriente eléctrica, y por la
aplicación de presión.
espesor de pared nominal de tubería— es
el espesor de pared listado en las
especificaciones de tubería o estándares de
dimensión incluidos en el presente Código
por referencia. Las dimensiones de espesor
de pared listadas están sujetas a tolerancias,
tal como se las presenta en las
especificaciones o normas.
elementos de soporte de tubería— los
elementos de soporte consisten en los
fijadores y uniones estructurales, como
sigue:
(a) fijadores— los fijadores incluyen
elementos que trasladan la carga desde la
tubería o vínculo estructural, a la estructura
o equipo de soporte. Estos incluyen
fijadores de tipo colgante, tales como
colgadores de barra, colgadores de resorte,
refuerzos de oscilación, tensores, tensores de
giro libre, puntales, cadenas, contrapesos,
amortiguadores, guías, y anclas. Se suman
también fijadores con rodamientos, tales
como bases, ménsulas o brazos de sostén,
monturas, rodillos y soportes deslizantes.
(b) estructuras adicionales— los
aditamentos estructurales incluyen
elementos que están soldados, empernados,
o engrapados a las tuberías, tales como
grapas, anillos, orejetas, anillos,
abrazaderas, correas, clips, y faldas.
presión— a menos que se indique de otra
manera, la presión se expresa en libras por
pulgada cuadrada, psi (bar), la presión de
manómetros se abrevia — psig (bar).
debe— “debe” o “no debe” son expresiones
usadas para expresar que una acción es
obligatoria.
debería— “se debería” o “ es recomendado”
son expresiones usadas para indicar que una
acción no es obligatoria, aunque sí
recomendada como buena práctica.
temperaturas— son expresadas en grados
Fahrenheit (°F), a no ser que se especifique
de otra manera.
soldadura de arco— grupo de procesos de
soldadura donde la unión o coalescencia del
metal se produce mediante el calor de un
arco o varios arcos eléctricos, con la
aplicación de presión o sin ella, y con metal
de relleno o sin la necesidad del mismo.
22. 22
soldadura automática— se realiza con
equipo que efectúa la operación completa de
soldadura sin la necesidad de que esta sea
observada o ajustada constantemente por un
operador. El equipo puede realizar el
proceso de carga o descarga por su propia
cuenta, o no hacerlo.
soldadura de ingletes— una soldadura, de
sección transversal aproximadamente
triangular, que une dos superficies que se
hallan en ángulo casi recto la una con la otra
en una unión de traslape, unión en te, o
unión de esquina.
soldadura de ingletes completa— una
soldadura de ingletes cuyo tamaño es igual
al espesor del miembro más delgado que se
une.
soldadura por gas— un grupo de procesos
de soldadores donde la unión o coalescencia
se produce por el calentamiento mediante
una llama de gas, o varias llamas, con
aplicación de presión o sin la misma, y con
el uso de metal de relleno o sin él.
soldadura de arco de metal por gas—un
proceso de soldadura de arco, en la cual la
unión o coalescencia se produce por el
calentamiento con un arco eléctrico entre un
electrodo de metal de relleno (consumible) y
el trabajo. La protección de logra con un
gas, una mezcla de gases (que puede
contener un gas inerte), o la mezcla de un
gas y un flujo (este proceso ha sido llamado
algunas veces soldadura Mig o soldadura de
CO2).
soldadura de arco de gas y tungsteno— un
proceso de soldadura de arco en el cual la
unión o coalescencia se produce calentando
con una arco eléctrico entre un electrodo
simple de tungsteno (no consumible) y el
trabajo. Se obtiene la protección de un gas o
una mezcla de gases (que puede contener un
gas inerte). Puede usarse presión o no
hacerlo. (Este proceso a veces se ha
llamado soldadura Tig).
soldadura de arco semi- automática—
soldadura de arco que controla solamente el
la alimentación de metal de relleno. El
avance de la soldadura se controla a mano.
soldadura de arco sumergido— un
proceso de soldadura en caro, donde la
coalescencia se produce por el
calentamiento con un arco o arcos eléctricos,
entre un electrodo desnudo o varios
electrodos y el trabajo. La soldadura se
protege con una sábana de material granular,
fusible sobre el trabajo. No se aplica
presión, y el metal de relleno se obtiene del
electrodo y algunas veces de un electrodo de
soldadura complementario.
soldadura de hilván— una soldadura
efectuada solamente para mantener las
piezas a soldar, en alineamiento apropiado,
hasta que se haga una soldadura posterior,
definitiva.
soldadura— una unión localizada de metal,
donde la coalescencia se produce mediante
calentamiento a una determinada
temperatura, con la aplicación de presión o
sin ella y con el uso de material de relleno o
sin el mismo. El metal de relleno, deberá
tener un punto de fusión aproximadamente
igual al del metal base.
soldador— persona que es capaz de realizar
una soldadura en forma manual o
semiautomática.
operador de soldadura— persona que
opera una máquina o equipo de soldadura
automático.
procedimientos de soldadura— los
métodos detallados y prácticas, incluyendo
los procedimientos de soldadura de unión de
tramos, involucrados en la producción de
una soldadura de piezas.
23. 23
ASME B31.4—Edición de 1992 401—401.5.6
CAPÍTULO II
DISEÑO
PARTE 1
CONDICIONES Y CRITERIOS
401 CONDICIONES DE DISEÑO
401.1 Generalidades
El párrafo 401 define las presiones, las
temperaturas, y las diversas fuerzas
aplicables al diseño de sistemas de tuberías,
dentro del campo de alcance de este código.
Este también toma en cuenta
consideraciones que deben ser otorgadas a
las influencias ambientales y mecánicas y a
diferentes cargas.
401.2 Presión
401.2.2 La Presión Interna del diseño.
Los componentes de tubería en cualquier
punto del sistema de tubería, deben ser
diseñados para una presión interna, la cual
no debe ser menor a la presión máxima de
estado estable de operación en ese mismo
punto, o menor que la presión estática en ese
punto con la línea en una condición estática.
La máxima presión de estado estable de
operación, debe ser la suma de la presión
estática, la presión requerida para superar las
pérdidas de fricción, y cualquier
requerimiento de contra-presión. Debe
tomarse en cuenta la presión hidrostática, de
la manera apropiada, en la modificación de
la presión interna de diseño para su uso en
cálculos que tomen en cuenta la presión de
diseño de los componentes de la tubería
(véase el párrafo 404.1.3). Se permite el
incremento de presión por encima de la
máxima presión de operación de estado
estable, debido al oleaje y otras variaciones
del funcionamiento normal, de acuerdo con
el párrafo 402.2.4.
401.2.3 Presión externa de Diseño. Los
componentes de la tubería, deben ser
diseñados para resistir el diferencial máximo
posible entre las presiones externas e
internas a las que dicho componente vaya a
ser expuesto.
401.3 Temperatura
401.3.1 Temperatura de Diseño. La
temperatura de diseño, es la temperatura del
metal esperada en operación normal. No es
necesario variar la tensión del diseño cuando
las temperaturas de metal estén entre -20º F
(-30º C) y 250º F (120º C). Sin embargo,
algunos de los materiales que conforman las
especificaciones aprobadas para el uso bajo
este código, podría ser que no tengan
propiedades adecuadas para la porción más
baja del rango de temperaturas considerado
por el presente Código. Se advierte a los
ingenieros que deben prestar atención a las
propiedades de los materiales a usarse a
temperaturas bajas en instalaciones que
vayan a estar expuestas a temperaturas de
suelo inusualmente bajas, temperaturas
atmosféricas bajas, o condiciones de
operación pasajeras.
401.4 Influencia del Ambiente
401.4.2 Efectos de Expansión de
Fluido. Deben tomarse previsiones en el
diseño, ya sea para resistir o para aliviar los
incrementos de la presión, causados por el
calentamiento del fluido estático que se
encuentra en la tubería.
401.5 Efectos Dinámicos
401.5.1 Impacto. Se deben considerar
en el diseño de sistemas de tubería, las
24. 24
fuerzas de impacto causadas por las
condiciones externas o internas.
4.01.5.2 Viento. Debe incorporarse el
efecto de cargas de viento, para diseños de
sistemas de tuberías que estén suspendidos,
como por ejemplo en puentes colgantes.
401.5.3 Sismos. Deben tomarse en
cuenta las fuerzas sísmicas para las
consideraciones del diseño cuando las obras
vayan a realizarse en regiones donde puedan
ocurrir terremotos.
401.5.4 Vibración. Deben tomarse en
consideración las tensiones que sean el
resultado de la vibración o resonancia, de
acuerdo con las prácticas usuales de la
ingeniería de sonido.
401.5.5 Deslizamientos. Se debe
considerar en el diseños para sistemas de
tuberías localizados en regiones dónde
puedan ocurrir deslizamientos de tierra
(cuando el suelo cede).
401.5.6 Olas y Corrientes. Los efectos
del oleaje y las corrientes, deben ser
tomados en cuenta para el diseño de
tuberías.
401.6 Efectos del Peso
Los siguientes efectos de peso,
combinados con las cargas y fuerzas de otras
causas deben ser tomados en cuenta en el
diseño de tuberías que estén expuestas,
suspendidas, o que no estén soportadas de
manera continua.
401.6.1 Cargas Vivas. Las cargas vivas
incluyen el peso del líquido por transportar y
cualquier otro material extraño, tales como
hielo o nieve que puedan adherirse a la
cañería. El impacto del viento, las olas y las
corrientes también se deben considerar entre
las cargas vivas.
401.6.2 Cargas Muertas. Las cargas
muertas incluyen el peso de la cañería,
componentes, la capa de revestimiento o
aislamiento, relleno, y aditamentos a la
tubería que no estén apoyados.
401.7 Dilatación Térmica y Cargas de
Contracción
Deben tomarse medidas o disposiciones
para los efectos de la dilatación térmica y las
contracciones en todos los sistemas de
tubería.
401.8 Movimientos Relativos de
Componentes Conectados
El efecto de movimientos relativos de
componentes conectados debe ser tomado en
cuenta en el diseño de tuberías y elementos
de apoyo.
402 CRITERIOS DE DISEÑO
402.1 Generalidades
El párrafo 402 se refiere a las
evaluaciones, el criterio de tensión,
tolerancias del diseño, y los valores de
diseño mínimos, y formula las variaciones
permisibles en estos factores, usados en el
diseño de sistemas de tuberías dentro del
campo de alcance del presente Código.
Los requisitos de diseño de este Código,
son adecuados para la seguridad pública
bajo condiciones usualmente encontradas en
los sistemas de tuberías, dentro del campo
de alcance de este Código, incluyendo las
líneas que se encuentra en villas, pueblos,
ciudades, y en áreas industriales. Sin
embargo, los ingenieros de diseño, deben
proporcionar protección razonable para
prevenir el daño externo de la tubería que
pueda ser ocasionado por condiciones
externas inusuales que puedan encontrarse
en los cruces de los ríos, en las zonas en
tierra o mar adentro con aguas costeras,
puentes, áreas de tráfico pesado, tramos
largos que estén soportados por si mismos,
suelos inestables, vibración, el peso de
accesorios adicionales especiales, o fuerzas
que resulten de condiciones térmicas
anormales. Algunas de las medidas de
protección que el ingeniero de diseño puede
25. 25
proporcionar, son el encamisado con
tuberías de acero de gran diámetro, la
construcción de capas de protección de
concreto, aumentando el espesor, bajando la
línea a una mayor profundidad, o indicando
la presencia de la línea con marcadores
adicionales.
402.2 Especificaciones de Presión y
Temperatura para los Componentes de
tubería
402.2.1 Componentes que tienen
Valores Específicos. Dentro de los limites
de temperatura del metal - 20º F (- 30º C) a
250º F (120º C), los valores de presión para
los componentes deben conformarse a los
valores indicados para 100 º F (40 º C) en
las normas para materiales listadas en la
tabla 423.1. Los elementos no metálicos,
empaques, sellos, y empaquetaduras deben
ser hechas de materiales que no sean
afectados adversamente por el fluido
transportado a través del sistema de tuberías,
y deben ser capaces de resistir las presiones
y temperaturas a las que serán sometidos
bajo condiciones de servicio. Se deben
tomar en cuenta las bajas temperaturas
debidas a situaciones de reducción de
presión, tales como en el diseño de tuberías
de dióxido de carbono.
402.2.2 Valores de Especificación-
Componentes que no Tienen Valores
Específicos. Los componentes de tubería
que no tienen valores establecidos de
presión pueden ser calificados para el uso,
según se especifica en los párrafos 404.7 y
423.1(b).
402.2.3 Condiciones Normales de
Operación. Para el funcionamiento normal,
la máxima presión de operación de estado
estable no debe exceder la presión interna de
diseño y los valores de especificación de
presión del componente usado.
402.2.4 Valores Específicos—
Tolerancia a Variaciones Provenientes del
Funcionamiento Normal. Las presiones de
oleaje en una tubería para líquido, son
producidas por un cambio en la velocidad
del flujo, que resulta como consecuencia del
cierre de una estación de bombeo o unidad
de bombeo, el cierre de válvulas, o el
bloqueo del flujo del fluido en movimiento.
Las presiones ocasionadas por el oleaje,
disminuyen en intensidad a medida que se
alejan del punto de origen.
Deben efectuarse cálculos del oleaje, y
deben proveerse controles adecuados y
equipo de protección adecuados, para que el
nivel de elevación de presión debida al
oleaje y otras variaciones del
funcionamiento normal, no excedan la
presión interna de diseño en cualquier punto
del sistema de tuberías y del equipo, por más
de un 10%.
402.2.5 Valores Específicos—
Consideraciones para Diferentes
Condiciones de Presión. Cuando dos
líneas que operan a diferentes condiciones
de presión están conectadas, la válvula que
separa las dos líneas debe estar regulada
para la condición de servicio más severa.
Cuando una línea está conectada a un equipo
que opera a una presión más alta que la de la
línea, la válvula que separa la línea del
equipo, deberá estar especificada por lo
menos a la condición de operación del
equipo. La tubería que se encuentra entre la
condición más severa de operación y la
válvula debe ser diseñada para resistir la
condición de operación del equipo o tubería
a la que está conectada.
402.3 Tensiones Admisibles y Otros
Límites de Tensión
402.3.1 Valores Admisibles de Tensión.
(a) El valor de tensión admisible “S” a ser
usado para los cálculos de diseño en el
párrafo 404.1.2 para tubería nueva de
especificaciones conocidas, se deberá
establecer de la siguiente manera:
26. 26
S = 0.72 x E x mínima resistencia a
la fluencia de la cañería, psi
(MPa)
donde
0.72 = factor de diseño basado en el espesor
nominal de la pared, se habrá tomado
en cuenta y se habrá dejado una
holgura para la tolerancia por la falta
de espesor y la profundidad máxima
de imperfecciones que se prevén en
las especificaciones aprobadas por el
presente Código.
E = factor de unión de la soldadura (véase el
párrafo 402.4.3 y la Tabla 402.4.3)
La Tabla 402.3.1(a) es una tabulación de
ejemplos de tensiones admisibles para el uso
como referencia en sistemas de tubería de
transporte dentro del campo de alcance de
este Código.
(b) El valor de tensión admisible “S” que
será usado en los cálculos de diseño en el
párrafo 404.1.2 para tubería usada
(recuperada) de especificaciones conocidas,
debe estar de acuerdo con (a) arriba y las
limitaciones del párrafo 405.2.1(b).
(c) El valor de tensión admisible “S” que
será usado en los cálculos de diseño en el
párrafo 404.1.2 para tubería nueva o usada
con especificaciones conocidas o
especificaciones ASTM A 120 deberá ser
establecido de acuerdo con lo siguiente y las
limitaciones del párrafo 405.2.1(c).
S = 0.72 x E x resistencia mínima a la fluencia
de la tubería, psi (MPa) [(24,000 psi (165
MPa) o la resistencia a la fluencia
determinada de acuerdo con los párrafos
437.6.6 y 437.6.7]
donde:
0.72 = factor del diseño basado en el espesor
nominal de la pared de la tubería. Al
establecer este factor de diseño, se ha
tomado en cuenta la holgura y se ha
dejado una tolerancia para la falta de
espesor y la máxima profundidad
permisible de imperfecciones
previstas en las especificaciones
aprobadas por el Código.
E = factor de unión de la soldadura (véase la
Tabla 402.4.3).
(d) El valor de tensión admisible S a ser
usado para los cálculos de diseño en el
párrafo 404.1.2 para cañería estirada en frío
para poder alcanzar la resistencia mínima a
la fluencia especificada y posteriormente
calentada a 600º F (300 ºC) o mayor (con
excepción de soldadura), deberá ser 75% del
valor de la tensión admisible aplicable, tal
como determina el párrafo 402.3.1(a), (b), o
(c).
(e) Los valores admisibles de tensión a la
rotura, no deben exceder el 45% de la
resistencia mínima a la fluencia especificada
de la tubería, y los valores admisibles de
tensión en carga no deben exceder el 90% de
la resistencia mínima a la fluencia
especificada para la tubería.
(f) Las tensiones admisibles de tracción y
compresión para materiales usados en
soportes estructurales y restrictores de
movimiento, no deben exceder el 66% de la
resistencia mínima de fluencia especificada.
Los valores admisibles en corte y
compresión no deberán exceder 45% y 90%
de la mínima resistencia de fluencia
especificada, respectivamente. Pueden
usarse materiales de acero de
especificaciones desconocidas para soportes
estructurales y restrictores de movimiento,
con tal de que se aplique una tensión de
fluencia de 24.000 psi (165 MPa) o menor.
(g) En ningún caso en el que el Código se
refiera a un valor especifico mínimo de
alguna propiedad física, se debe usar un
valor superior de dicha propiedad física para
establecer el valor admisible de la tensión.
402.3.2 Límites de las Tensiones
Calculadas Debidas a Cargas
Permanentes y la Dilatación Térmica
(a) Tensiones de Presión Interna. Las
tensiones calculadas debidas a la presión
interna, no deben exceder el valor de tensión
admisible aplicable S, determinada por la
tabla 402.3.1 (a), (b), (c), o (d) excepto si
aquellas son permitidas por otros incisos del
párrafo 402.3.
(b) Tensiones de Presión Externa. Las
tensiones debidas a presiones externas,
27. 27
deben ser consideradas como seguras,
cuando el espesor de la pared de los
componentes de tubería cumple los
requisitos de los párrafos 403 y 404.
(c) Tensiones de Expansión Admisibles.
Los valores de tensión admisibles para una
tensión de tracción equivalente en el párrafo
419.6.4(b) para líneas ancladas o de
movimientos restringido, no deben exceder
90% del mínimo valor de la resistencia a la
fluencia especificada para la cañería. La
escala de tensiones admisibles SA en el
párrafo. 419.6.4(c) para líneas no
restringidas o ancladas, no deben exceder
72% de la mínima resistencia de fluencia
especificada para la cañería.
(d) Tensiones Longitudinales Aditivas. La
suma de las tensiones longitudinales debidas
a las presiones, el peso propio, y otras cargas
externas permanentes [véase el párrafo
419.6.4(c)] no deben exceder del 75% del
valor de la tensión admisible especificada
para SA en (c) arriba.
(e) Tensiones Circunferenciales Aditivas.
La suma de las tensiones circunferenciales
debidas a las presiones internas de diseño, y
cargas externas sobre tuberías instaladas por
debajo de rieles de ferrocarril o carreteras,
sin el uso de camisas de protección (casing),
[véase el párrafo 434.13.4(c)] no deben
exceder el valor admisible de tensión
aplicable S, determinado por el párrafo
402.3.1 (a), (b), (c), o (d).
402.3.3 Límites de las Tensiones
Calculadas Debidas a Cargas Ocasionales
(a) Operación. La suma de las tensiones
longitudinales producidas por la presión,
cargas vivas y muertas, y aquellas
producidas por cargas ocasionales, tales
como el viento o los sismos, no deberán
exceder el 80% del mínimo valor de la
resistencia a la fluencia especificada para la
tubería. No es necesario considerar las
acciones del viento y la sísmica ocurriendo
simultáneamente.
(b) Prueba. Las tensiones debidas a las
condiciones de prueba, no quedan sujetas a
las limitaciones del párrafo 402.3. No es
necesario considerar otras cargas adiciona-les,
tales como el viento o los sismos, ocurriendo
concurrentemente junto con las cargas vivas,
muertas y cargas de prueba existentes a tiempo
de efectuar la prueba.
402.4 Holguras
402.4.1 Corrosión. No se requiere dejar
una holgura para el espesor de pared si es que la
tubería y sus componentes se hallan protegidos
contra la corrosión den conformidad con los
requerimientos y procedimientos prescritos en el
Capítulo VIII.
402.4.2 Roscado y Ranurado. Se
deberá incluir en A de la ecuación que se
halla en el párrafo 404.1.1 una holgura para
el roscado y profundidad de las ranuras en
pulgadas (mm), cuando el uso de tubería
roscada sea permitido por el presente
Código (véase el párrafo 414).
402.4.3 Factores de Junta Soldada.
Los factores E de junta longitudinal o espiral
soldada, para varios tipos de tubería, se dan
en la lista de la Tabla 402.4.3.
402.4.5 Espesor de Pared y Tolerancias
por Defectos. Las tolerancias por espesor
de pared y tolerancias por defectos para
tubería, deben ser especificadas en las
especificaciones aplicables de tubería o
estándares dimensionales incluidos en el
presente Código por referencia en el
Apéndice A.
402.5 Propagación de Fracturas en
Ductos de Bióxido de Carbono
402.5.1 Consideraciones de Diseño. La
posibilidad de propagación de fracturas
quebradizas (frágiles) y dúctiles, debe
considerarse en el diseño de ductos para
bióxido de carbono. El ingeniero de diseño,
deberá proveer una protección razonable
para limitar la ocurrencia y la extensión
(longitud) de las fracturas a todo lo largo del
ducto, con atención especial en los cruces de
ríos, cruces de caminos, y otras zonas o
intervalos semejantes.
28. 28
TABLA 402.3.1(a)
TABULACIÓN DE EJEMPLOS DE TENSIONES ADMISIBLES PARA USO DE REFERENCIA EN
SISTEMAS DE TUBERÍA EN EL RANGO
DE ALCANCE DE ESTE CÓDIGO
Especificación Grado Resistencia Mínima a la
Fluencia, psi (MPa)
Factor “E” de
Unión Soldada
Valor “S” de Resistencia Admisible
-20 ªF a 250 ªF (-30 ªC a 120 ªC)
Tubería sin Costura
API 5L A25 25,000 (172) 1.00 18,000 (124)
API 5L,ASTM A 53, ASTM A 106 A 30,000 (207) 1.00 21,600 (149)
API 5L,ASTM A 53, ASTM A 106 B 35,000 (241) 1.00 25,200 (174)
API 5LU U8O 80,000 (551) 1.00 57,600 (397)
API 5LU Ul00 100,000 (689) 1.00 72,000 (496)
API 5L X42 42,000 (289) 1.00 30,250 (208)
API 5L X46 46,000 (317) 1.00 33,100 (228)
API 5L X52 52,000 (358) 1.00 37,450 (258)
API 5L X56 56,000 (386) 1.00 40,300 (278)
API 5L X60 60,000 (413) 1.00 43,200 (298)
API 5L X65 65,000 (448) 1.00 46,800 (323)
API 5L X70 70,000 (482) 1.00 50,400 (347)
ASTM A 106 C 40,000 (278) 1.00 28,800 (199)
ASTM A 333 6 35,000 (241) 1.00 25,000 (174)
ASTM A 524 I 35,000 (241) 1.00 25,200 (174)
ASTM A 524 H 30,000 (207) 1.00 21,600 (149)
Soldadura a tope en la Fábrica; Soldadura Continua
ASTM A 53 ... 25,000 (172) 0.60 10,800 (74)
API5L Clases I y II A25 25,000 (172) 0.60 10,800 (74)
Soldadura por Resistencia Eléctrica y Soldadura Eléctrica de Fulguración
API 5L A25 25,000 (172) 1.00 18,000 (124)
API 51,ASTM A 53,ASTM A 135 A 30,000 (207) 1.00 21,600 (149)
API 5L,ASTM A 53,ASTM A 135 B 35,000 (241) 1.00 25,200 (174)
API 5L X42 42,000 (289) 1.00 30,250 (208)
API 5L X46 46,090 (317) 1.00 33,100 (226)
API 5L X52 52,000 (358) 1.00 37,450 (258)
APT 5L X56 56,000 (386) 1.00 40,300 (279)
API 5L X60 60,000 (413) 1.00 43,200 (297)
API 5L X65 65,000 (448) 1.00 46,800 (323)
API 5L X70 70,000 (432) 1.00 50,400 (347)
API 5LU U8O 80,000 (551) 1.00 57,600 (397)
API 5LU Ü100 100,000 (689) 1.00 72,000 (496)
ASTM A 333 6 35,000 (241) 1.00 25,000 (174)
Soldadura por Electro-Fusión
ASTM A 134 ... ..... 0.80 .........
ASTM A 139 A 30,000 (207) 0.80 17,300 (119)
ASTM A 139 B 35,000 (241) 0.80 20,150 (139)
29. 29
TABLA 402.3.1(a)(CONTINUACIÓN)
TABULACIÓN DE EJEMPLOS DE TENSIONES ADMISIBLES PARA USO COMO REFERENCIA EN
SISTEMAS DE TUBERÍA EN EL CAMPO
DE ALCANCE DE ESTE CÓDIGO
Especificación Grado Resistencia Mínima a la
Fluencia, psi (MPa)
Factor “E” de
Unión Soldada
Valor “S” de Resistencia Admisible
-20ªF A 250ªF (-30ªC a 120ªC)
Soldadura POR electro-fusión (Continuación.)
ASTM A 671 ... Nota (1) 1.00 [Notas(2),(3)] .......
ASTM A 671 ... Nota (1) 0.70 [Nota (4) .......
ASTM A 672 ... Nota (1) 1.00 [Notas(2),(3)] .......
ASTM A 672 ... Nota (1) 0.80 [Nota (4)3 .......
Soldadura por Arco Sumergido
API 5L A 30,000 (207) 1.00 21,600 (149)
API 5L B 35,000 (241) 1.00 25,200 (174)
API 5L X42 42,000 (289) 1.00 30,250 (208)
API 5L X46 46,000 (317) 1.00 33,100 (228)
API 5L X52 52,000 (358) 1.00 37,450 (258)
API 5L X56 56,000 (386) 1.00 40,300 (278)
API 5L X60 60,000 (413) 1.00 43,200 (298)
API 5 X65 65,000 (448) 1.00 46,800 (323)
API 5L X70 70,000 (482) 1.00 50,400 (347)
API 5LU U80 80,000 (551) 1.00 57,600 (397)
APL 5LU U100 100,000 (689) 1.00 72,000 (496)
ASTM A 381 Y35 35,000 (241) 1.00 25,200 (174)
ASTM A 381 Y42 42,000 (290) 1.00 30,250 (209)
ASTM A 381 Y46 46,000 (317) 1.00 33,100 (228)
ASTM A 381 Y48 48,000 (331) 1.00 34,550 (238)
ASTM A 381 Y50 50,000 (345) 1.00 36,O00 (248)
ASTM A 381 Y52 52,000 (358) 1.00 37,450 (258)
ASTM A 381 Y60 60,000 (413) 1.00 43,200 (298)
ASTM A 381 Y65 65,000 (448) 1.00 46,800 (323)
NOTAS GENERALES:
(a) Los valores de esfuerzos admisibles S, mostrados en esta Tabla, son iguales a 0.72 E (factor
de unión de soldadura) X resistencia mínima de fluencia especificada para esta tubería.
(b) Los valores de resistencia admisibles, que se muestran, corresponden a tubería nueva de
especificaciones conocidas: Los valores de las resistencias admisibles para cañería nueva
cuyas especificaciones no se conocen, se calcularán con la especificación ASTM A 120, y los
valores para la cañería “usada” (reciclada) deberán ser determinados de acuerdo con el
párrafo 402.3.1.
(c) Para algunos cálculos del Código, especialmente con referencia a las conexiones de ramales,
(véase los párrafos 404.3.1 (d)(3) así como para los accesorios estructurales de dilatación,
flexibilidad, soportes y restrictores o sujeciones, (Capítulo II, Parte 5), no se necesita
tomar en cuenta el factor de la unión de soldadura E.
(d) Para la resistencia mínima a la fluencia especificada para otros grados, en especificaciones
aprobadas, hágase referencia a aquellas especificaciones en particular.
(e) El valor de resistencia admisible para tubería estirada en frío y calentada posteriormente a
600 ºF (300ºC) ó mayor, (exceptuando la soldadura), debería ser de un 75% del valor que se da
en la Tabla.
(f) Se dan las definiciones de los distintos tipos de tubería, en el párrafo 400.2.
(g) Los valores métricos de tensión se dan en unidades de MPa (1 megapascal = 1 millón de
Pascales).
NOTAS:
(1) Ver en la placa de especificación aplicable, el punto de fluencia especificado, y hacer referencia al párrafo 402.3.1 para calcular S.
(2) El factor se aplica a las Clases 12, 22, 32, 42, y 52 solamente.
(3) Debe efectuarse la inspección radiográfica después del tratamiento de calor.
(4) El factor se aplica a las Clases 13, 23, 33, 43, y 53 solamente.
30. 30
402.5.2 Fractura Frágil. Debe evitarse
la propagación de fracturas frágiles,
mediante la selección de un acero para la
tubería que se fracture en forma dúctil bajo
temperaturas de operación. Los
requerimientos complementarios API 5L o
especificaciones similares, deben ser usadas
como requisitos de prueba para asegurar una
apropiada selección de la tubería de acero.
402.5.3 Fracturas dúctiles. La
propagación de una fractura dúctil debe ser
minimizada mediante la selección de una
tubería de acero con la resistencia apropiada
contra fracturas y/o mediante la instalación
de limitadores de fracturas adecuados. Debe
considerarse durante el diseño, el diámetro
de la tubería, el espesor de pared, la
resistencia a la fractura, presión de
operación, temperatura de operación, y las
características de descompresión del dióxido
de carbono y sus impurezas asociadas.
PARTE 2
DISEÑO DE PRESIÓN PARA
COMPONENTES DE TUBERÍA
403 CRITERIOS PARA DISEÑO A
PRESIÓN DE COMPONENTES
DE TUBERÍA
El diseño de componentes de tubería,
considerando los efectos de la presión, debe
hacerse de acuerdo con él párrafo 404.
Además, el diseño debe tomar en cuenta los
efectos dinámicos y de peso incluidos en el
párrafo 401 y Los criterios de diseño del
párrafo 402.
404 DISEÑO DE
COMPONENTES A
PRESIÓN
404.1 Tubería Recta
404.1.1 Aspectos Generales
(a) El espesor nominal de pared de
secciones rectas de tuberías de acero, debe
ser igual o mayor a tn, determinado de
acuerdo con la siguiente ecuación.
tn = t + A
(b) Las notaciones descritas debajo son
usadas en las ecuaciones para el diseño de
presión de cañería recta.
tn = espesor de pared nominal que
satisface los requerimientos de
presión y tolerancias
t = espesor de pared según la presión de
diseño calculado en pulgadas, (mm)
de acuerdo con el párrafo 404.1.2
para presión interna. Como se indica
en el párrafo 402.3.1, al fijar el factor
de diseño, se ha tomado en cuenta y
se ha dejado holgura para dejar una
tolerancia por falta de espesor y
máxima profundidad admisible de
imperfecciones previstas en las
especificaciones aprobadas por el
Código.
A = suma de tolerancias para roscado y
acanalado, según requerimiento bajo
el párrafo. 402.4.2, corrosión, según
requerimiento bajo el párrafo.
402.4.1, y aumento en el espesor de
pared si se usa como una medida de
protección bajo el párrafo. 402.1.
Pi = presión manométrica interna de
diseño (véase el párrafo. 401.2.2),
psi (bar)
D = diámetro externo de tubería, in.
(mm)
S = valor de tensión admisible aplicable,
psi (Mpa), en conformidad con el
párrafo. 402.3.1(a), (b), (c), ó (d)
404.1.2 Tubería Recta Bajo Presión
Interna. El espesor de pared de diseño por
presión interna t, para tuberías de acero,
debe ser calculado con la siguiente ecuación.
404.1.3 Tubería Recta Bajo Presión
Externa. Las tuberías dentro del campo de
S
D
P
t i
2
= )
20
(
S
D
P
t i
=
31. 31
acción de este Código, pueden ser sometidas
a condiciones extremas durante la
construcción y la operación, donde la
presión externa exceda la presión interna
(vacío dentro de la tubería o presión por el
exterior de una tubería cuando está
sumergida). La pared de la tubería
seleccionada, debe poseer la resistencia
adecuada para prevenir el colapso, tomando
en consideración las propiedades mecánicas,
las variaciones del espesor de pared
permitidas por las especificaciones del
material, la elipticidad (fuera de redondez),
las tensiones de doblado de flexión, y las
cargas externas (véase el párrafo 401.2.2).
404.2 Segmentos de Tubería Curvada
Pueden lograrse cambios de dirección,
doblando la cañería de acuerdo con el
párrafo 406.2.1 o instalando curvas
prefabricadas o codos, en conformidad con
el párrafo 406.2.3.
404.2.1 Tuberías Dobladas. El espesor
de pared de una tubería debe ser
determinado, antes de que sea doblada,
como si fuese una tubería recta de acuerdo
con el párrafo 404.1. Las curvas deben
cumplir las limitaciones del párrafo 434.7. l.
404.2.2 Codos.
(a) El mínimo espesor de pared metálica
de los codos embridados o roscados no debe
ser menor que el espesor especificado para
las presiones y temperaturas de la Norma
Nacional Estadounidense aplicable, o el
Estándar de Práctica MSS.
(b) Los codos de acero con soldadura de
tope, deben estar conforme con ANSI
B16.9, ANSI B16.28, o MSS SP-75 y deben
tener valores de temperaturas y presiones
basadas en los mismos valores de tensión
que fueron usados para establecer las
limitaciones de temperatura y presión para
las tuberías del mismo material o de otro
material equivalente.
404.3 Intersecciones
404.3.1 Conexiones de Ramales. Las
conexiones de ramales pueden ser hechas en
forma de te, cruces, cabezales de salida
forjados integralmente reforzados, o
conexiones soldadas, y deben estar
diseñadas de acuerdo con los siguientes
requisitos.
(a) Tes y Cruces
(1) El mínimo espesor del material
metálico de tes y cruces embridadas o
roscadas, no debe ser menor que el espesor
especificado para las presiones y
temperaturas en la Norma Nacional
Estadounidense aplicable o el Estándar de
Practica MSS.
(2) Las tes y cruces de acero con
soldadura de tope, deben estar conforme con
ANSI B16.9 o MSS SP-75 y deben tener
valores de temperatura y presión basados en
los mismos valores de tensión que fueron
usados para establecer las limitaciones de
temperatura y presión para tuberías del
mismo material o alguno equivalente.
(3) Pueden usarse tes y cruces de acero
con soldadura de tope para todas las
relaciones de diámetro de ramal a diámetro
de tubería principal y para todas las
relaciones de tensión de aro de diseño a la
resistencia mínima de fluencia especificada
para la tubería principal y ramales de
tuberías adyacentes, siempre y cuando estén
conforme con (2), indicado líneas arriba.
(b) Cabezales de Salida Forjados
Integralmente Reforzados.
(1) Pueden usarse cabezales de salida
forjados integralmente reforzados para todas
las relaciones de diámetro de ramales a
diámetro de cabezales y para todas las
relaciones de tensión de aro de diseño a la
resistencia mínima de fluencia especificada
para la tubería principal y ramales de
tuberías, siempre y cuando estos estén
conforme con (2) hasta (8) que se dan líneas
abajo.
32. 32
TABLA 402.4.3
FACTOR E PARA JUNTAS DE SOLDADURA
Nª de Especificación Tipo de Tubería (Nota 1). Factor “E” de Unión de
Soldadura
ASTM A 53 Sin Costura 1.00
Soldadura por resistencia eléctrica 1.00
Soldado a tope en fábrica 0.60
ASTM A 106 Sin Costura 1.00
ASTM A 134 Soldadura por electro-fusión (arco) 0.80
ASTM A 135 Soldadura por resistencia eléctrica 1.00
ASTM A 139 Soldadura por electro-fusión (arco) 0.80
ASTM A333 Sin Costura 1.00
Soldadura por resistencia eléctrica 1.00
ASTM A381 Soldadura doble de arco sumergido 1.00
ASTM A671 Soldadura por electro-fusión 1.00 [Notes (2),(3)]
0.80 [Nota (4)]
ASTM A672 Soldadura por electro-fusión 1.00 [Notas (2),(3)]
0.80 [Nota (4)]
API 5L Sin Costura 1.00
Soldadura por resistencia eléctrica 1.00
Soldadura por inducción eléctrica 1.00
Soldadura de arco sumergido 1.00
Soldadura a tope en fábrica, soldadura continua 0.60
API 5LU Sin Costura 1.00
Soldadura por resistencia eléctrica 1.00
Soldadura por inducción eléctrica 1.00
Soldadura de arco sumergido 1.00
Conocido Conocido Nota (5)
Desconocido Sin Costura 1.00 [Nota (6)]
Desconocido Soldadura por resistencia eléctrica 1.00 [Nota (6)]
Desconocido Soldadura por fusión eléctrica 0.80 [Nota (6)]
Desconocido Sobre N PS 4 0.80 [Nota (7)]
Desconocido NPS 4 y menores 0.60 [Nota (8)]
NOTAS:
(1) Se dan las definiciones de los distintos tipos de tubería (uniones de soldadura) en el párrafo 400.2.
(2) El factor se aplica para las Clases 12, 22, 32, 42, y 52 solamente.
(3) Debe efectuarse control radiográfico después del tratamiento de calor.
(4) El factor se aplica para las Clases 13, 23, 33, 43, y 53 solamente.
(5) Los factores que se muestran arriba, se aplican para cañería nueva o usada (recuperada) si es que se conocen las
especificaciones y el tipo de cañería.
(6) El factor se aplica a cañería nueva o usada de especificaciones desconocidas y se aplica el ASTM A 120 si es que se
conoce el tipo de unión de soldadura.
(7) El factor se aplica para cañería nueva o usada de especificaciones desconocidas y ASTM A 120 o para cañería por sobre
NPS4 si es que el tipo de unión no se conoce.
(8) El factor se aplica para cañería nueva o usada de especificaciones desconocidas y ASTM A 120 o para cañería NPS 4 y
menores, si es que el tipo de junta no se conoce.
33. 33
(2) Cuando el diseño cumple con las
limitaciones geométricas contenidas en esta
norma, las reglas establecidas son válidas y
cumplen el propósito del presente Código.
Estas reglas cubren los requisitos mínimos y
son seleccionadas para asegurar un
rendimiento satisfactorio de cabezales
forjados sometidos a presiones. Además, a
pesar de todo, normalmente se ejercen
tensiones y momentos sobre los ramales por
causa de algunos fenómenos, tales como la
dilatación y la contracción térmicas,
vibración, carga muerta de la tubería,
válvulas y accesorios, cubierta de tapada
(peso de la tierra) y contenido en el interior
del tubo y asentamiento del suelo. Al
calcular cabezales forjados, se debe incluir
estos factores para que los mismos sean
capaces de resistir dichas cargas y
momentos.
(3) Definición
(a) Un cabezal de salida forjado, se
define como un cabezal en el que el labio
forjado en la salida, tiene una altura superior
a la superficie del cabezal, la cual es igual o
mayor que el radio de curvatura de la
porción contorneada externa de la salida, es
decir, ho ≥ ro Véase la nomenclatura y la
Fig. 404.3. 1 (b)(3).
(b) Estas reglas no son aplicables a
cualquier boquilla en la cual se aplica
material adicional no integral en la forma de
anillos, tejos, o monturas.
(c) Estas reglas son solo aplicables a
casos donde el eje de la salida intersecta y es
perpendicular al eje del cabezal.
(4) Notación. La notación usada en esta
norma se ilustra en la Fig. 404.3.1(b)(3).
Todas las dimensiones están dadas en
pulgadas ( mm).
d = diámetro externo de la tubería de
ramal.
dc = diámetro interno de la tubería de
ramal.
D = diámetro externo de la tubería
principal
Dc = diámetro interno de la tubería
principal
Do = diámetro interno de la salida
forjada, medida al nivel de la
superficie externa del cabezal.
ho = altura del labio extruido. Esta debe
ser igual o mayor a ro excepto como
se muestra en (4)(b) debajo.
L = altura de la zona del refuerzo
o
dT
L 7
.
0
=
tb = espesor requerido de la tubería de
ramal de acuerdo con la ecuación
que determina el espesor de pared en
el párrafo 404.1.2
Tb = espesor nominal de pared actual de
ramal
th = espesor requerido de la tubería
principal de acuerdo con la ecuación
de espesor de pared en 404.1.2
Th =espesor nominal de pared actual de
la tubería principal.
To = espesor terminado de salida forjada
medida a una altura igual a ro por
encima de la superficie externa de la
tubería principal
r1 = mitad de la anchura de la zona del
refuerzo (igual a Do)
ro = radio de curvatura de la porción
contorneada externa, medido en el
plano que contiene los ejes de la
tubería principal y del ramal. Esto
está sujeto a las siguientes
limitaciones:
35. 35
TABLA 404.3.1(c)
CRITERIOS DE DISEÑO PARA CONEXIONES SOLDADAS DE RAMAL
Relación del Diámetro de la Abertura del Hueco para La Conexión de Ramales, al
Diámetro Nominal de la Tubería Principal
Relación de la Tensión
de Aro de Diseño, a la
Mínima Resistencia de
Fluencia Especificada
de la Tubería Principal
25% o menos Más de 25%, hasta 50% Más de 50%
20% o menos (4) (4) (4) (5)
Más de 20%, hasta 50% (2) (3) 2) (2)
Más del 50% (2) (3) (2) (1)
(a) Radio Mínimo. Esta dimensión
no debe ser menor que 0.05d,
excepto cuando el diámetro del
ramal sea más grande que NPS 30; el
mismo que no necesita exceder 1.50
in. (38 mm).
(b) Radio Máximo. Para tuberías
de salida de tamaños NPS 8 y
mayores, ésta dimensión no debe
exceder 0.10d + 0.50 in. (13 mm).
Para tuberías de salida de tamaños
menores a NPS 8, ésta dimensión no
debe ser mayor a 1.25 in. (32 mm).
(c) Cuando el contorno externo
contiene más de un radio, el radio de
cualquier sector del arco de
aproximadamente 45° deber estar
conforme con los requisitos de (a) y
(b) citados anteriormente.
(d) No deben emplearse procesos
de trabajo a máquina (maquinado)
para poder obtener los requisitos
mencionados.
(5) Área requerida. El área requerida es
definida como A = K(thDo), dónde K se
tomará de la siguiente manera:
(a) para d/D mayor que 0.60, K =
1.00;
(b) para d/D mayor que 0.15 y sin
exceder 0.60, K = 0.6 + 2/3 d/D.
(c) para d/D igual o menor 0.15, K =
0.70.
El diseño debe satisfacer el criterio que
indica que el área de refuerzo definida en (6)
(abajo) no sea menor que el área requerida.
(6) Área de Refuerzo. Esta debe ser igual a
la suma de A1 + A2 + A3 como se define
más abajo.
(a) Área A1. El área que se
encuentra dentro del área de
refuerzo resultante de cualquier
exceso de espesor disponible en
la pared de la tubería principal,
vale decir:
)
(
1 h
h
o t
T
D
A −
=
(b) Área A2. El área que se
encuentra en la zona de refuerzo
resultante de cualquier exceso de
espesor disponible en la pared de
la tubería del ramal, vale decir:
)
(
2
2 b
b t
T
L
A −
=
(c) Área A3. El área que se
encuentra en la zona de refuerzo
resultante de cualquier exceso de
espesor disponible en el labio de
la salida forjada, vale decir:
)
(
2
3 b
o
o T
T
r
A −
=
38. 38
(7) Refuerzo de Aberturas Múltiples.
Los requisitos resaltados en el párrafo
404.3.1(e) deben ser seguidos, exceptuando
que el área requerida y la zona de refuerzo
deben ser como las dadas en (5) y (6) de
líneas arriba.
(8) El fabricante debe ser el responsable
de establecer y marcar en la sección que
contiene salidas forjadas, la presión de
diseño y la temperatura, “Establecido bajo
las normas de ASME B31.4,” y el nombre
del fabricante o su marca de fábrica.
(c) Conexiones de Ramal Soldadas.
Estas deben hacerse como se muestra en las
Figs. 404.3.1(c)(1), 404.3.1(c)(2), y
404.3.1(c)(3). El diseño debe estar en
conformidad con los requisitos mínimos
listados en la Tabla 404.3.1(c) y descritos
por los ítems (1), (2), (3), y (4). En los sitios
donde se requieren refuerzos, se deberán
aplicar los ítems(5) y (6).
(1) Es preferible usar tes o cruces
fundidas que estén suavemente
contorneadas, con diseños probados o
cabezales forjados integralmente reforzados.
Cuando tales tes, cruces, o cabezales no se
39. 39
usan, el miembro de refuerzo debe
extenderse completamente alrededor de la
circunferencia de la tubería principal [véase
en la Fig. 404.3.1(c)(1) la construcción
típica]. Los bordes interiores de la abertura
finalizada, cuando sea posible, deben ser
redondeados a un radio de 1/8” (3 mm). Si
el miembro que abraza es más grueso que la
tubería principal y sus extremos tienen que
ser soldados al cabezal, los extremos deben
ser biselados (a aproximadamente 45°) por
abajo, hasta alcanzar un espesor que no
exceda el espesor de la tubería principal, y
deben realizarse soldaduras continuas en
filete.. Los tejos, monturas parciales, u otro
tipo de refuerzos localizados, están
prohibidos.
(2) El miembro de refuerzo puede ser
del tipo que rodea completamente (de vuelta
entera) [véase Fig. 404.3. 1(c)(1)], de tipo
tejo o montura [véase Fig. 404.3 (c)(2)], o
de tipo de accesorio de soldadura en la
salida. Donde se juntan con el cabezal con
soldaduras de filete, los bordes del miembro
de refuerzo deben estar biselados (a
aproximadamente 45º), por abajo hasta
alcanzar un espesor que no exceda el
espesor del cabezal. El diámetro del
agujero cortado en la tubería principal para
una conexión de ramal no debe exceder el
diámetro externo de la conexión del ramal
por más de ¼” (6 mm).
(3) No se requieren refuerzos para
conexiones en ramal con cortes de agujero
NPS 2 o más chicos [véase en la Fig.
404.3.1(c)(3) los detalles típicos]; sin
embargo, debe tenerse cuidado para proveer
protección adecuada contra vibraciones y
otras fuerzas externas a las que estas
conexiones en ramal están frecuentemente
sujetas.
(4) No es obligatorio hacer un
refuerzo para una abertura; sin embargo,
pueden requerirse refuerzos para casos en
que se tengan presiones mayores a 100 psi
(7 bar), tubería con pared delgada, o cargas
externas muy severas.
(5) Si se requiere un miembro de
refuerzo, y el diámetro del ramal es tal que
un miembro de refuerzo de tipo localizado
se extendería alrededor de más de media
circunferencia del cabezal, entonces en este
caso deberá usarse un miembro de refuerzo
de circunferencia completa, sin importar el
tipo de tensión de aro, o de otra manera usar
una te de acero o una cruz forjada de
contornos suaves de diseño comprobado o
un cabezal forjado.
(6) El refuerzo debe ser diseñado en
acuerdo con el párrafo 404.3.1(d).
(d ) Refuerzos de Aberturas Simples
(1 ) Cuando las conexiones soldadas del
ramal están ubicadas sobre la tubería en
forma de una conexión simple, o en un
cabezal o manifold en forma de una serie de
conexiones, el diseño debe ser adecuado
para controlar los niveles de tensiones en la
tubería dentro de los límites de seguridad.
La construcción tomará conocimiento de
las tensiones en la pared remanente de la
cañería debido a la perforación en la cañería
o cabezal, las tensiones de corte producidas
por la presión que actúa en el área de la
abertura para el ramal, y cualquier
sobrecarga externa debida al movimiento
térmico, peso, vibración, etc., y reunirá los
requisitos mínimos listados en la Tabla 404.
3. 1(c). Los párrafos siguientes proporcionan
reglas de diseño, basadas en la
intensificación de tensiones creada por la
existencia de un agujero en una sección que
de otra manera sería simétrica. Las cargas
externas, tales como las debidas a dilatación
térmica o el peso sin apoyo de cañerías de
conexión, no se ha evaluado. Debe
prestarse atención a estos factores en
situaciones inusuales o bajo condiciones de
carga cíclica.
Cuando una tubería estirada en frío para
alcanzar la mínima resistencia de fluencia,
se usa como un cabezal (tubería principal)
que contenga conexiones soldadas de
40. 40
ramales, simples o múltiples, las tensiones
deben estar de acuerdo con el párrafo
402.3.1(d).
(2) El refuerzo requerido en la sección
de la junta de una conexión de ramal
soldado, debe ser determinado por la regla
que dice que el área de metal disponible para
refuerzos debe ser igual o mayor que el área
de sección transversal requerida, según se
define abajo y en la Fig. 404.3.1(d)(2).
(3) El área transversal requerida, AR se
define como el producto de d por th:
h
R t
d
A *
=
donde:
d = longitud de la abertura terminada en
la pared del cabezal, medida en
forma paralela al eje del cabezal.
th = espesor de pared de diseño de
cabezal requerido por el párrafo
404.1.2. Para tubería soldada,
cuando el ramal no intersecta la
soldadura longitudinal o espiral de la
tubería principal, el valor de la
tensión admisible para tubería sin
costura de grado comparable, puede
usarse para determinar th solamente
con el propósito de efectuar los
caculos de refuerzo. Cuando el
ramal intersecte la soldadura
longitudinal o espiral de la tubería
principal, el valor S de la tensión
admisible de la tubería principal será
el que deba usarse en los cálculos.
El valor de la tensión admisible S del
ramal se deberá usar para el cálculo
de th.
(4) El área disponible para un refuerzo
debe ser la suma de:
(a) El área de la sección transversal
resultante de cualquier exceso de espesor
disponible en el espesor de la tubería
principal (sobre el mínimo requerido para la
tubería principal según se define en el
párrafo 404.3.1(d)(5) que se da abajo;
(b) El área de la sección transversal
resultante de cualquier exceso de espesor
disponible en el espesor de la pared del
ramal sobre el mínimo espesor requerido
para el ramal y que se encuentre dentro del
área de refuerzo, según se define en el
párrafo 404.3.1(d)(5) que se da abajo;
(c) El área de la sección transversal
de todo el metal de refuerzo (agregado por
suma, incluyendo el metal de soldadura, que
esté soldado a las paredes de la tubería
principal (cabezal) y que se encuentra dentro
del área de refuerzo según la definición que
se da en el párrafo 404.3.1(d)(5) de abajo;
(5) El área de refuerzo se muestra
en la Fig. 404.3.1(d)(2) y se define como un
rectángulo cuya longitud se debe extender
una distancia d [véase el párrafo.
404.3.1(d)(3)] a cada lado del eje transversal
de la abertura terminada y cuya anchura se
debe extender una distancia de 2.5 veces el
41. 41
Fig. 404.3.1 ( c ) ( 3 )
FIG. 403.3.1(c) (3) DETALLES DE SOLDADURA PARA ABERTURAS
SIN REFUERZO DISTINTAS A LAS DE LAS PAREDES DE
CABEZALES Y RAMALES
43. 43
espesor de pared de la tubería principal
(cabezal) desde la superficie externa de la
pared del cabezal, excepto que en ningún
caso deberá extenderse más de 2.5 veces el
espesor de la pared del ramal desde la
superficie exterior del cabezal o del
refuerzo, si es que éste existe.
(6) El material de cualquier refuerzo
añadido, debe tener una tensión admisible de
trabajo, que por lo menos iguale la de la
pared de la tubería principal, excepto que
pueden usarse materiales de menor
resistencia admisible a la tensión, si es que
se aumenta el área en proporción directa a
las tensiones admisibles de los materiales de
tubería principal y de refuerzo,
respectivamente.
(7) El material usado para refuerzo de
anillo o de montura podrá ser de
especificaciones diferentes a las de la
tubería, siempre que la sección transversal
del área se haga en correctas proporciones a
la resistencia relativa de la tubería y los
materiales de refuerzo a las temperaturas de
operación, y también siempre y cuando el
material tenga características de soldadura
similares a las de la tubería. No se debe
tomar en cuenta la resistencia adicional de
un material que tenga una mayor resistencia
que la que posee la sección a ser reforzada.
(8) Cuando se usen anillos o monturas
que cubren la soldadura entre el ramal y la
tubería principal, se debe proveer una salida
de ventilación en el anillo o en la montura
para revelar alguna fuga en la soldadura
entre el ramal y el cabezal y para brindar
ventilación durante las operaciones de
soldadura y procesos de calor. Las aberturas
de ventilación deben ser realizadas durante
los trabajos de servicio, para evitar la
corrosión de hendidura entre la tubería y el
miembro de refuerzo; aunque no debe usarse
ningún material que tenga que resistir
presión dentro de la hendidura.
(9) El uso de costillas o escudetes no
debe ser considerado como un refuerzo que
contribuya a la resistencia de la conexión del
ramal. Esto no prohíbe el uso de costillas o
escudetes para otros propósitos que no sean
de refuerzo, como por ejemplo el de dar
rigidez.
(10) El ramal debe estar soldado por una
soldadura de espesor completo de pared, ya
sea del ramal o de la tubería principal, más
una soldadura en ángulo W1 como se
muestra en las Figs. 404.3.1(c)(2) y
404.3.1(c)(3). Es preferible el uso de
soldaduras de ángulo cóncavo, para
minimizar la concentración de tensiones en
las esquinas. Se deben colocar refuerzos de
anillo o montura, como se muestra en la Fig.
404.3.1(c)(2). Si el miembro de refuerzo es
más grueso en sus extremos que el cabezal,
los bordes se deberán biselar
(aproximadamente a 45°) por abajo, hasta
alcanzar un grosor para que las dimensiones
de la superficie de fusión de la soldadura en
ángulo estén dentro de las dimensiones
mínimas y máximas especificadas en la Fig.
404.3.1(c)(2).
(11) Se debe ubicar con precisión, los
refuerzos de anillo y montura sobre las
partes a las que se unirán. Las Figuras
404.3.1(c)(l) y 404.3.1(c)(2) ilustran algunos
tipos aceptables de refuerzo.
Las conexiones de ramal unidas al cabezal
en ángulos menores a 90° se hacen
progresivamente más débiles a medida que
el ángulo se hace más agudo. En cualquier
diseño de este tipo, el caso debe ser
estudiado individualmente, y debe proveerse
suficiente refuerzo como para compensar la
debilidad de este tipo de construcción. El
uso de costillas de vuelta entera en forma de
abrazaderas para sujetar superficies planas o
de reingreso, es permitido y puede ser
incluido en las consideraciones de
resistencia. Se advierte al diseñador que las
concentraciones de tensiones cerca de los
bordes de costillas parciales, correas, o
escudetes o tejos, pueden disminuir el valor
44. 44
del refuerzo, por lo tanto no se recomienda
su uso.
(e) Refuerzos de Aberturas Múltiples.
(1) Dos ramales adyacentes deben estar
espaciados preferentemente a una distancia
tal, que sus áreas efectivas de refuerzo
individuales no se traslapen. Cuando dos o
más ramales se espacian a menos de dos
veces su diámetro promedio (de manera que
sus áreas efectivas de refuerzo individuales
se traslapan), el grupo de aberturas debe ser
reforzado de acuerdo con el párrafo
404.3.1(d).
El metal de refuerzo debe ser añadido como
un refuerzo combinado, cuya resistencia
debe ser igual a las resistencias combinadas
de los refuerzos que se requeriría para las
aberturas separadas. En ningún caso se
deberá considerar que cualquier porción de
alguna sección transversal, se pueda aplicar
a más de una abertura, o que se la tome en
cuenta más de una vez en un área
combinada.
(2) Cuando más de dos aberturas
adyacentes vayan a ser provistas con un
refuerzo combinado, la mínima distancia
entre los centros de cualquier par de
aberturas, debe ser preferentemente por lo
menos 1.1/2 veces su diámetro promedio, y
el área de refuerzo entre ellos debe ser por lo
menos igual a 50% del total requeridos para
estas dos aberturas en las secciones
transversales que se estén considerando.
(3) Cuando dos aberturas adyacentes,
como las consideradas en el párrafo
404.3.1(e)(2) tienen una distancia entre
centros menor a 1.1/3 veces su diámetro
promedio, ningún valor de refuerzo debe
otorgarse al metal que se encuentre entre
estas dos aberturas.
(4) Cuando una tubería que fue estirada
en frío para alcanzar la mínima resistencia
de fluencia especificada, se usa como un
cabezal que contenga conexiones soldadas
simples o múltiples de un ramal, las
tensiones deben estar en conformidad con el
párrafo 402.3.1(d).
(5) Cualquier número de aberturas
adyacentes que no estén muy separadas,
dispuestas en cualquier tipo de arreglo,
pueden ser reforzadas como si se hubiese
asumido que el grupo fuese una abertura de
diámetro que abarque a todas las demás
aberturas.
404.3.4 Accesorios. Los accesorios
externos e internos que se agreguen a la
tubería deben ser diseñados de manera que
no causen aplanamiento de la tubería,
excesivas tensiones de flexión localizada, o
gradientes térmicos perjudiciales en las
paredes de las tuberías. Véase en el párrafo.
421.1 el diseño de elementos para el soporte
de cañería.
404.5 Diseño a Presión para Bridas
404.5.1 Aspectos Generales
(a) El diseño de bridas
manufacturadas en conformidad con el
párrafo 408.1 y las normas enlistadas en la
Tabla 426.1, deben ser consideradas como
adecuadas para su uso en las verificaciones
de presión-temperatura como se dispone en
el párrafo 402.2.1
(b) Es permitido biselar
internamente los bordes de la abertura de las
bridas de cuello de soldar que tengan
dimensiones que cumplan con ANSI B16.5,
cuando se van a unir a tubería de pared
delgada. Se recomienda que el biselado no
sea más abrupto al de una relación de 1:3.
Las bridas “para ductos” MSS SP44, NPS
26 y mayores, están diseñadas para su unión
con tubería de pared delgada y son
preferibles para usarlas en este tipo de
servicio.
(c) Donde las condiciones requieran
el uso de bridas que no están cubiertas por el
párrafo 408.1, las bridas deben ser diseñadas
de acuerdo con el Apéndice II, de la Sección
VIII, División 1, del Código de ASME para
calderos y recipientes a presión.
(d) Las bridas de deslizar en sitio
(slip-on), de sección transversal rectangular
deben ser diseñadas de tal forma que el
espesor de la brida se aumente para proveer
resistencia igual a la que corresponde a la
45. 45
brida de deslizar de abertura circular,
cubierta por ANSI B16.5, como está
determinado por los cálculos realizados de
acuerdo con el Código ASME para Calderos
y Recipientes a Presión, Sección VIII,
División 1.
404.6 Reductores
(a) Los accesorios reductores
manufacturados de acuerdo con ANSI
B16.5, ANSI B16.9, o MSS SP-75 deben
tener valores de presión-temperatura
basados en los mismos valores de las
tensiones que fueron usadas para establecer
los límites de presión-temperatura para
tuberías del mismo material o un material
equivalente.
(b) Los reductores suavemente
contorneados, fabricados con el mismo
espesor de pared nominal y el mismo tipo de
acero que el de las tuberías, deben
considerarse como convenientes para uso a
los mismos valores de presión-temperatura
de la tubería que va a ser unida. Las
costuras de los reductores fabricados, deben
ser inspeccionadas con radiografías u otros
métodos no destructivos.
(c) Donde resulte apropiado, se pueden
lograr cambios del diámetro usando codos,
tes de salida, reductores, o válvulas.
404.7 Presión de Diseño para Otros
Componentes que se Hallan
Sometidos a Presión
Los componentes a presión que no están
cubiertos por los estándares listados en las
Tablas 423.1 o 426.1 y para las cuales no se
dan aquí ecuaciones o procedimientos de
diseño, pueden usarse donde los diseños de
componentes de forma, proporción, y
tamaño similares, hayan sido probados
satisfactoriamente con un rendimiento
exitoso bajo condiciones comparables de
servicio. (Podrá hacerse interpolaciones
entre componentes probados de formas
similares en tamaño y proporción). En el
caso en que no se tenga una experiencia de
servicio, la presión de diseño deberá basarse
en un análisis consecuente con la filosofía
general de diseño presentada en este Código,
y apoyada por lo menos por uno de los
siguientes:
(a) Pruebas de comprobación (tal
como se describen en UG-101 de
la Sección VIII, Sección 1, del
Código de ASME para Calderos
y Recipientes a Presión);
(b) Análisis de tensiones
experimentales Tales como los
que se describen en el Apéndice
6 de la Sección VIII, División 2.
del Código de ASME para
CALDEROS y Recipientes a
Presión);
(c) Cálculos de ingeniería.
PARTE 3
APLICACIONES DE DISEÑO
PARA COMPONENTES DE
TUBERÍA, SELECCIÓN Y
LIMITACIONES
405 TUBERÍA
405.2 Tubería Metálica
405.2.1 Tubería Ferrosa
(a) Puede usarse tubería nueva con las
especificaciones enlistadas en la Tabla
423.1, de acuerdo con las ecuaciones de
diseño del párrafo 404.1.2, sujetas a los
requisitos de prueba de los párrafos 437.1.4,
437.4.1, y 437.4.3.
(b) Puede usarse tubería usada de
especificaciones enlistadas en la Tabla
423.1, de acuerdo con las ecuaciones de
diseño del párrafo 404.1.2 sujetas a los
requisitos de prueba de los párrafos 437.4.1,
437.6.1, 437.6.3. y 437.6.4
46. 46
(c)Pueden usarse tanto tuberías nuevas
como usadas de especificaciones no
conocidas o ASTM A 120, de acuerdo con
la ecuación de diseño del párrafo 404.2.1
con un valor de tensión aceptable, como está
especificado en el párrafo. 402.3.1(c) y
sujetas a los requisitos de pruebas de los
párrafos 437.6.1, 437.4.1, 437.4.3,
437.6.1.,437.6.3., 437.6.4.,437.6.5, y si es
que se usa una resistencia de fluencia de
24,000 psi (165 MPa) para establecer un
valor de tensión admisible; o según el
párrafo. 437.4.1, y párrafos. 437.6.1 hasta
437.6.7 inclusive, si es que se usa una
resistencia de fluencia mayor a 24,000 psi
(165 MPa) para establecer un valor
admisible de tensión.
(d) las tuberías estiradas en frío con el
fin de alcanzar el límite mínimo de
resistencia a la fluencia especificada y que
posteriormente se calienten hasta 600ºF
(300ºC) o mayores temperaturas,
(exceptuando la soldadura) deben ser
limitadas a un valor de tensión como se
indica en el párrafo 402.3.1(d).
(e) Tubería Recubierta o Revestida.
Pueden usarse recubrimientos o
revestimientos externos o internos de
cemento, plásticos, ú otros materiales, sobre
o dentro de tubería de acero que cumpla con
los requerimientos del presente Código. No
se debe considerar que el revestimiento o
recubrimiento, logren aumentar la
resistencia de la tubería.
406 ACCESORIOS DE MONTAJE,
CODOS, CURVAS, E INTERSECCIONES
406.1 Accesorios de Montaje
406.1.1 Aspectos Generales
(a) Accesorios con Soldadura a Tope.
Cuando se usan estos accesorios de
soldadura a tope [véase párrafos 404.2.2(b),
404.3.1(a)(2), y 404.3.1(a)(3)] , los mismos
deben cumplir con ANSI B16.9, ANSI
B16.28, o MSS SP-75.
(b) Accesorios con Bridas de Acero.
Cuando se usa este tipo de accesorios,
[véase los párrafos 404.3. 1(a)(1) y 404.5]
los mismos deben cumplir con ANSI B16.5.
(c) Accesorios que Exceden el Campo de
Acción de los Tamaños Estándar. Los
accesorios que excedan el alcance de los
tamaños estándar, o que de otra manera se
aparten de las dimensiones que se dan en la
lista de los estándares a la que se hace
referencia en el párrafo 406.1.1(a) ó
406.1.1(b), podrán usarse, siempre que los
diseños estén conforme con los
requerimientos de los párrafos 403 y 404.
406.2 Curvas, Ingletes, y Codos
406.2.1 Curvas Hechas de Tuberías
(a) Las curvas pueden efectuarse
doblando una tubería cuando están
diseñadas de acuerdo con el párrafo 404.2.1
y realizadas de acuerdo con el párrafo y
434.7.1.
(b) Exceptuando lo que permite el
párrafo 406.2.1(c), el radio mínimo que
puede usarse cuando se dobla tubería en frío
en el campo, debe ser el siguiente:
Tamaño Nominal
de Tubería
Radio Mínimo de
Doblado en
Diámetros de
Tubería
NPS 12 y más
pequeño
18 D
14 21
16 24
18 27
NPS 20 y más
grande
30
En algunos casos, con tuberías de pared
bastante delgada, se requerirá el uso de un
mandril interno cuando estén siendo
dobladas hasta alcanzar el mínimo radio
mostrado en la tabla de líneas arriba.
(c) Pueden hacerse curvas doblando la
tubería en los tamaños NPS 14 y mayores, a
un radio mínimo de 18D; sin embargo
cuando se dobla la tubería a un radio que se
47. 47
aproxime a los 18D que vaya a cumplir los
requerimientos del párrafo 434.7.1(b),
dependerá del espesor de pared, ductilidad,
relación entre el diámetro de la tubería y el
espesor de pared, uso de mandril de doblar,
y la habilidad del equipo (humano) de
operarios dobladores. Deberán realizarse
pruebas de doblado, para determinar si es
que el procedimiento de doblado usado,
produce curvas que estén en conformidad
con los requerimientos del párrafo
434.7.1(b) y que el espesor de la pared de la
tubería después de ser doblada, no sea
menor que el mínimo espesor permitido por
las especificaciones de la tubería.
406.2.2 Curvas de Inglete (en ángulo
de 45º) (Curvas biseladas). En sistemas
en los que se tenga la intención de operar
con tensiones de aro 20% mayores que la
menor tensión de fluencia especificada para
la tubería, las curvas de inglete o biseladas
están prohibidas. Las curvas en ángulo que
no excedan 12.5 ° pueden ser usadas en
sistemas operados con tensiones de aro del
20% o menores al valor de la mínima
tensión de fluencia especificada para la
tubería, y la mínima distancia entre juntas
biseladas medidas en la unión, no debe ser
menor a un diámetro de la tubería. Cuando
el sistema vaya a ser operado con tensiones
de aro menores al 10% de la mínima tensión
de fluencia especificada para la tubería, la
restricción de un ángulo de 12.5° y la
distancia entre dos ingletes, no será
aplicable. Las deflexiones causadas por
mal alineamiento de hasta 3°, no son
consideradas como curvas de inglete o
biseladas.
406.2.3 Curvas y Codos Producidos en
Fábrica
(a) Las curvas y codos de acero
forjado producidos en fábrica pueden ser
usados, con tal de que los mismos cumplan
los requisitos de diseño de los párrafos
404.2.1 y 404.2.2 y los requisitos de
construcción del 434.7.3. Tales accesorios
deben tener aproximadamente las mismas
propiedades mecánicas y composición
química que la tubería a la que están
soldadas.
(b) Si es que se utilizan codos
producidos en fábrica en líneas que cruzan
terrenos de campo traviesa, deberá tenerse
mucho cuidado al instalarlos, para permitir
el paso de chanchos limpiadores de cañería.
406.2.4 Curvas Arrugadas. No deberá
usarse este tipo de curvas.
406.3 Acoples
Se prohíbe el uso de acoples roscados de
hierro colado, hierro maleable o hierro
forjado.
406.4 Reducciones
406.4.1 Reductores. Pueden hacerse
reducciones del diámetro de la línea
mediante el uso de reductores de contorno
suave, seleccionados de acuerdo con ANSI
B 16.5. ANSI B 16,9, o MSS SP-75, o
diseñados según lo dispuesto en el párrafo.
404.6.
406.4.2 Reductores Cáscara de Naranja.
Los reductores de tipo cáscara de naranja
están prohibidos en sistemas que operen con
tensiones de aro mayores al 20% de la
mínima tensión de fluencia especificada
para la tubería.
406.5 Intersecciones
Se permiten los accesorios de intersección
y las conexiones de ramal soldadas, dentro
de las limitaciones señaladas en el párrafo.
406.1 (véase el párrafo 404.3 para diseño).
406.6 Cerramientos
406.6.1 Cierres de Apertura Rápida.
Un cierre de apertura rápida es un
componente sometido a presión (véase el
párrafo. 404.7) usado para un acceso
repetitivo en el interior de un sistema de
tuberías. No es la intención de este Código
el imponer los requisitos de algún método
específico de diseño para los diseñadores o
productores de cierres de apertura rápida.