Problema de Refuerzo Recipientes a Presion
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EJEMPLO
Dada. Un NPS 8 Schedule 20 boquilla es unido por soldadura al centro de una
perfecta 2:1 elipsoidal la cabeza que tiene un diámetro interior de 235/8 de
pulgada y un espesor de 3/16 pulg. El esfuerzo admisible de la boquilla del
material es de 12.000 psi y el material principal es de 17.500 psi. La presión de
diseño interno tanque es de 150 psi a una temperatura de diseño de 400 ° F. No
hay corrosión asignación y sin la radiografía se realiza en el recipiente.
Comprobar la adecuación de la armadura de apertura y soldaduras de conexión
como se muestra en la figura. L-7.6.1. El uso de la UG-45 reglas para la
determinación de la boquilla espesor de la pared o el cálculo de tensiones de
cizallamiento causadas por la producción de cargas de cizallamiento se ilustra en
los Ejemplos 2, 5, y 8 (ver la L-7.2, L-7.5, y L-7.8).
Determine si la apertura y su refuerzo en la cabeza elipsoidal se encuentran
completamente dentro de un situado en el centro del círculo que tiene un
diámetro igual a 80% del diámetro de la concha [ver UG-37 (a)].
Por lo tanto, el espesor de la cabeza necesaria para refuerzo de los cálculos se han de
determinar por el semiesférica fórmula cabezal con un radio de K1D donde K1 = 0,9
para una cabeza elipsoidal 2:1. Grueso principal requerido:
( )
=0.091 in
Boquilla
=0.051 in
L-7.6.3 Tamaño de la soldadura requerida [UW-16 (d), fig. UW-16.1 Sketch
(i)]
T1 o T2 = no menor que el más pequeño de 1/4 de pulgada o 0.7tmin
= 0,7 x 0,188 = 0,132 pulgadas; Por lo tanto, la garganta debe ser de al menos 0,132
pulg
= 0,7 x tamaño de la soldadura
= 0,7 x 0.250
= 0.175 pulgadas (real)
t1 + t2 ≥ 11/4tmin
0.175 + 0.175 ≥ 1,25 x 0.188
0.350 ≥ 0.235
Cubierta de soldadura satisfactoria.
Factor de reducción de la resistencia:
= Sn / Sv = 12.000 / 17.500 = 0.686
Compruebe si hay límites de refuerzo:
L-7.6.3 (b) (1) Limitar paralelo a la pared del vaso: mayor de
d = 8.125 in. o Rn + tn + t = 4.063 + 0.25 + 0.188 = 4.5 in.
Utilice 8.125 pulg
L-7.6.3 (b) (2) Limitar normal a la pared del vaso: menor de
2.5t = 2.5 x 0.188 = 0.47 in. o 2.5tn + te =2.5 x 0.25 + 0 =0.63 in
Utilice 0,47 pulg
L-7.6.4 Área de refuerzo requerido
A = dtrF + 2tntrF(1 − fr1)
= (8.125 x 0.091 x 1) + 2 x 0.25x 0.091(1 − 0.686)
= 0.754 in.
L-7.6.5 Área de Fortalecimiento Disponible
L-7.6.5 (a) Área disponible en la shell:
A1 = más grande de la siguiente
A1= d(E1t − Ftr) − 2tn(E1t − Ftr)x (1 − fr1)
= 8.125(1 x 0.188 − 1 x 0.091)− 2 x 0.25(1 x 0.188 − 1 x 0.091)x(1 − 0.686)
A1= 2(t + tn)(E1t − Ftr) − 2tn(E1t − Ftr)x (1 − fr1)
= 2(0.25 + 0.188)(1 x 0.188 − 1 x 0.091)− 2 x 0.25(1 x 0.188 − 1 x 0.091)x (1 − 0.686)
L-7.6.5 (b) Área disponible en la boquilla hacia el exterior:
A2 = el menor de los siguientes con ajuste por diferencias en tensiones admisibles de
la boquilla del tanque [véase UG-41 (a)]:
A2= (tn − tr n)5tfr2
= (0.25 − 0.051)(5)(0.188)(0.686)
O
A2= (tn − trn)(5tn + 2te)fr2
= (0.25 − 0.051)(5 x 0.25 + 0)(0.686)
L-7.6.5 (c) Area disponibles en la proyección de la boquilla hacia adentro:
A3 = (tn − c)2hfr2
h = 2,5 t o 2,5tn (el menor valor )
h= 2.5(0.188) o h=2.5(0.250)
h = 0.47
( ) .
L-7.6.5 (d) Área disponible en las soldaduras de filete:
L-7.6.5 (e) Área proporcionada por
A1 + A2 + A3 + A41 + A43
Esto es mayor que el área requerida así un refuerzo no se necesita elemento.
L-7.6.6 carga transportada por soldaduras [fig. UG-41.1 Sketch (a)]
(CARGA DE SOLDADURA POR CAMINO DE RESISTENCIA)
L-7.6.6 (a) por UG-41 (b) (2):
W1-1 = (A2 + A5 + A41 + A42) Sv
= (0.128 + 0 + 0.043 + 0) x 17,500
=2,990 lb
W2-2 = (A2 + A3 + A41 + A43 + 2tnt fr1) Sv
= [0.128 + 0.161 + 0.086 + 2(0.25 x 0.188 x 0.686)] x 17,500
= 7,690 lb
CARGA TOTAL DE SOLDADURA:
L-7.6.6 (b) por UG-41 (b) (2):
W = [A − A1 + 2tn fr1 (E1t − Ftr)] Sv
= [0.754 − 0.773 + 2 x 0.25 x 0.686(1 x 0.188− 1.0 x 0.091)] 17,500
= 250 lb
Puesto que W es menor que W1-1 y W2-2, W puede ser utilizado en lugar de W1-1 y
W2-2 para comparar la capacidad de soldadura para soldar carga:
L-7.6.7 Destaca Unidad [UW-15 (c), UG-45 (c)]
L-7.6.7 (a) Filete de soldadura de cizalladura
= 0.49 x 12,000 = 5,880 psi
L-7.6.7 (b) de cizallamiento Boquilla
= 0.7 x 12,000 = 8,400 psi
L-7.6.8 Fuerza de Elementos de conexión
L-7.6.8 (a) Filete de soldadura de cizalladura
= Pi / 2 x boquilla O.D. x soldadura pierna x 5880
=1.57 x 8.625 x 0.250 x 5,880 = 19,900 lb
L-7.6.8 (b) de cizallamiento Boquilla
= pi / 2 x diámetro de boquilla x tn x 8400
= 1.57 x 8.375 x 0.250 x 8,400
= 27,600 lb
L-7.6.9 prueba de Fuerza Caminos
1-1 19,900 + 27,600 = 47,500 lb
2-2 19,900 + 19,900 = 39,800 lb
Todos los caminos son más fuertes que la resistencia requerida de 250 libras [UG-41
(b) (2)].