¿Qué es ASME B31.3 o código de tuberías de proceso?
ASME B31.3 o Process Piping Code proporciona reglas para el diseño de tuberías para refinerías de petróleo; instalaciones de producción de petróleo y gas natural en tierra y mar adentro; plantas químicas, farmacéuticas, textiles, de papel, de procesamiento de minerales, de semiconductores y criogénicas; instalaciones de procesamiento de alimentos y bebidas; y plantas de procesamiento y terminales relacionadas. Este código se conoce como la Biblia para los profesionales de tuberías de proceso . Entonces, este código dicta las consideraciones de diseño de las plantas de proceso.
¿Qué es ASME B31.1 o código de tuberías eléctricas?
ASME B31.1 o Power Piping Code proporciona reglas para tuberías que se encuentran típicamente en estaciones generadoras de energía eléctrica, en plantas industriales e institucionales, sistemas de calefacción geotérmica y sistemas de calefacción y refrigeración centrales y de distrito. Este código es muy importante para los profesionales de tuberías de energía , ya que este código rige las reglas de diseño para las plantas de generación de energía.
Durante el análisis de tensión de tuberías de un sistema de tuberías, a veces parece que no hay una gran diferencia entre ASME B31.3 y ASME B31.1. Como simplemente cambiar los códigos en la hoja de cálculo de entrada es suficiente para el análisis. Pero si observamos más de cerca tanto B31.3 como B31.1, podemos entender que existen algunas diferencias importantes en las reglas, aplicaciones y consideraciones de las pautas entre ASME B31.1 y ASME B31.3. En este artículo, hemos enumerado 16 diferencias principales entre el código de tubería de proceso (B31.3) y el de tubería de alimentación (B31.1).
Diferencia entre ASME B31.3 y ASME B31.1 (B31.1 frente a B31.3)
De las discusiones anteriores, está claro que los códigos ASME B31.3 y ASME B31.1, es decir, el código de tuberías de proceso y el código de tuberías de energía, son diferentes. Ambos están relacionados con aspectos de diseño de tuberías, pero varían ampliamente en las consideraciones de diseño. La siguiente tabla enumera las principales diferencias entre ASME B31.3 y ASME B31.1.
| No Señor | Parámetro | Tubería de proceso ASME B31.3 | ASME B31.1-Tubería de energía |
| 1 | Alcance (B31.3 frente a B31.1) | ASME B31.3 proporciona reglas para tuberías de procesos o plantas químicas. | ASME B 31.1 proporciona reglas para tuberías de plantas de energía. |
| 2 | Esfuerzo de material permisible básico | Según ASME B31.3, el valor básico de tensión permisible del material es mayor (por ejemplo, el valor de tensión permisible para el material A 106 B a 250 °C es 132117,328 Kpa según ASME B 31.3) que el mismo según B31.1. | El valor básico de tensión permisible del material según ASME B31.1 es menor (por ejemplo, el valor de tensión permisible para material A 106 B a 250 °C es 117900,344 Kpa según ASME B 31.1) que el de ASME B31.3. |
| 3 | Caída permitida (sostenida) | El código ASME B31.3 no dice específicamente sobre ningún límite de pandeo permitido. En general, es aceptable una flacidez permisible de hasta 15 mm. B 31.3 no proporciona un tramo de soporte sugerido. | ASME B31.1 especifica claramente que el valor de pandeo permitido es de 2,5 mm. La tabla 121.5-1 de ASME B 31.1 proporciona un tramo de soporte sugerido. |
| 4 | SIF en Reductores | El código de tuberías de proceso ASME B31.3 no utiliza SIF (SIF=1,0) para el cálculo de la tensión del reductor | El código de Power Piping ASME B31.1 utiliza un SIF máximo de 2,0 para reductores durante el cálculo de la tensión. |
| 5 | Factor de seguridad | ASME B31.3 utiliza un factor de seguridad de 3; relativamente inferior a ASME B 31.1. | ASME B31.1 utiliza un factor de seguridad de 4 para tener una mayor confiabilidad en comparación con las plantas de proceso |
| 6 | SIF para juntas soldadas a tope | B31.3 usa un SIF de 1.0 para uniones soldadas a tope | B31.1 utiliza un SIF de hasta 1,9 máx. en el cálculo de la tensión. |
| 7 | Acercamiento hacia SIF | ASME B31.3 utiliza un enfoque SIF complejo en el plano y fuera del plano. | ASME B31.1 utiliza un enfoque SIF único simplificado. |
| 8 | Valores máximos de Sc y Sh | Según el código de tubería de proceso ASME B31.3, el valor máximo de S c y S h está limitado a 138 Mpa o 20 ksi. | Para el código de tuberías de energía (ASME B31.1), el valor máximo de S c y S h es de 138 Mpa solo si la resistencia a la tracción mínima del material es de 70 ksi (480 Mpa); de lo contrario, depende de los valores proporcionados en el Apéndice A obligatorio según temperatura. |
| 9 | Tensión admisible para tensiones ocasionales | El valor permisible de tensión ocasional según ASME B31.3 es 1,33 veces S h | Según ASME B31.1, el valor permisible de tensión ocasional es de 1,15 a 1,20 veces S h |
| 10 | Ecuación para el cálculo del espesor de la pared de la tubería | La ecuación para el cálculo del espesor de la pared de la tubería en B31.3 es válida para t<D/6. | No existe tal limitación en el cálculo del espesor de pared de Power Piping (ASME B31.1). Sin embargo, añaden una limitación a la presión máxima de diseño. |
| 11 | Módulo de sección, Z para tensiones sostenidas y ocasionales | Mientras que el cálculo de tensión sostenida y ocasional, el código de tubería de proceso ASME B31.3 reduce el espesor por corrosión y otras tolerancias. | ASME B31.1 calcula el módulo de sección usando espesor nominal. El espesor no se reduce por la corrosión y otras concesiones. |
| 12 | Reglas para el uso de materiales por debajo de -29 Deg. C | B31.3 proporciona reglas extensas para el uso de materiales por debajo de -29 Deg C | El código de tuberías eléctricas, B31.1, no proporciona tales reglas para materiales de tubería por debajo de -29 grados C. |
| 13 | Valor máximo del factor de rango de tensión cíclica | El valor máximo del factor de rango de tensión cíclica, f según B31.3 es 1,2. | Según ASME B31.1, el valor máximo de f es 1,0 |
| 14 | Tolerancia para la variación de temperatura de presión | Según la cláusula 302.2.4 de ASME B31.3, la variación ocasional de presión y temperatura puede exceder lo permitido en (a) 33 % durante no más de 10 horas en cualquier momento y no más de 100 horas/año, o (b) 20% por no más de 50 horas en cualquier momento y no más de 500 horas/año. | Según la cláusula 102.2.4 de ASME B31.1, la variación ocasional de presión y temperatura puede exceder lo permitido en (a) 15 % si la duración del evento no supera las 8 horas en un momento dado y no supera las 800 horas/año , o (b) 20% si la duración del evento ocurre por no más de 1 hora en cualquier momento y no más de 80 horas/año |
| 15 | Vida de diseño | Las tuberías de proceso que siguen ASME B31.3 normalmente están diseñadas para una vida útil de 20 a 30 años. | Las tuberías eléctricas que usan ASME B31.1 generalmente están diseñadas para 40 años o más de vida útil. |
| dieciséis | Fuerza de reacción PSV | El código B31.3 no proporciona ecuaciones específicas para el cálculo de la fuerza de reacción de PSV. | ASME B31.1 proporciona ecuaciones específicas para el cálculo de la fuerza de reacción de PSV. |
| 17 | Presión de prueba hidrostática | Según ASME B31.3, la prueba hidrostática para el sistema de tuberías debe realizarse a 1,5 veces la presión de diseño corregida por temperatura, lo que significa que la presión de diseño debe multiplicarse por S T /S en el caso de tuberías de proceso. Aquí, S T = tensión admisible del material de la tubería a la temperatura de prueba, y S = tensión admisible del material de la tubería a la temperatura de diseño del componente. (Cláusula 345.4.2) | La presión de prueba hidrostática según ASME B31.1 es 1,5 veces la presión de diseño de la tubería. (Cláusula 137.4.5) |
| 18 | Presión de prueba neumática | La presión de prueba neumática según ASME B31.3 es (1,1 a 1,33) veces la presión de diseño del sistema de tuberías. (Cláusula 345.5.4) | B31.1 indica utilizar una presión de prueba neumática entre (1,2 y 1,5) veces la presión de diseño para el sistema de tuberías. (Cláusula 137.5.5) |
Diferencias entre los códigos de tuberías de proceso y tuberías de alimentación (ASME B31.1 frente a ASME B31.3)
Otras diferencias entre ASME B31.1 y ASME B31.3:
Las otras diferencias entre ASME B31.3 y ASME B31.1 son.
- Hay una diferencia en los requisitos de doblado y formado en ambos códigos.
- Las calificaciones de soldador y brazer no son idénticas.
- Las limitaciones para el uso de hierros fundidos son diferentes en ambos códigos.
- Los criterios para el uso de uniones soldadas, soldadas y roscadas son diferentes en ambos códigos.
La siguiente imagen (Fig. 1) muestra una estimación aproximada de diferentes valores de tensión del mismo sistema con cambio de código en el software Caesar II-2018:
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