calc. ht 6x3

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INSTITUTO TECNOLOGICO SUPERIOR DE COMALCALCO

FORMATO PARA LA ELABORACIÓN DE DOCUMENTOS TÉCNICOS

TITULO DEL DOCUMENTO: REPORTE No. DOCUMENTO: S/N

0 HOJA 1 DE

PREFACIO

ANTE LA INTERROGATIVA QUE SE PRESENTA, DE QUE SI ES NECESARIO O NO COLOCARLE UNA

PLACA DE REFUERZO AL ACCESORIO WELDOLET SOLDADO (PARA REALIZACION DE HOT TAPPING)

DE TRATAMIENTO Y BOMBEO, SE PRESENTA LO SIGUIENTE:

REVISANDO EL CATALOGO DEL FABRICANTE BONNEY-FORGE PARA CONEXIONES RAMALES

DEL TIPO "OLETS", SE ENCONTRO QUE ESTE TIPO DE ACCESORIOS NO NECESITAN REFUERZO

EXTRA ALGUNO (SIEMPRE Y CUANDO HAYAN SIDO CORRECTAMENTE SOLICITADOS), YA QUE

LOS CODIGOS ASME B31.1, B31.3, B31.4 Y B31.8. Y TAMBIEN SE ENCUENTRAN EN EL ESTANDAR

MSS-SP-97 PARA "ACCESORIOS FORJADOS REFORZADOS INTEGRALMENTE PARA DERIVACIONES

DE RAMALES".

ADEMAS QUE EL WELDOLET PROVEE 100% REFUERZO A LA TUBERIA PARA TODOS LOS TAMAÑOS,

PESOS Y CEDULAS. Y SON FABRICADOS DE ACUERDO A LOS REQUERIMIENTOS DE EL CODIGO

ASME B16.9 PARA "ACCESORIOS DE ACERO SOLDABLES A TOPE".

A SEGÚN LA ESPECIFICACION TOMADA COMO REFERENCIA (D50A), CONTIENE UNA TABLA DE

CABEZAL-RAMAL, QUE A PESAR DE SER PARA DISEÑO PUEDE SER CONTEMPLADA PARA HACER

LA COMPARATIVA DE CÓMO PIDE LA REDUCCION DEL DIAMETRO DE 6"x 3". ES CIERTO QUE

AUNQUE PIDE QUE SEA POR MEDIO DE TE REDUCTORA, EL WELDOLET ES EL ACCESORIO INME -

DIATO INFERIOR USADO PARA REDUCIR EL DIAMETRO DE 6"x 2 1/2". ADEMAS LA NOTA 9 ACLA -

RA QUE NO ES LIMITATIVA.

A TODO ESTO LA NORMA CID-NOR-N-SI-0001 NO HACE REFERENCIA A QUE HACER EN EL CASO

QUE UN WELDOLET SEA SOLDADO PARA DERIVAR UN RAMAL, UNICAMENTE HABLA DE CONEC -

TAR UNA TUBERIA Y DE CÓMO REFORZARLA.

POR ULTIMO, SERIA BUENO HACER LA OBSERVACION QUE A LA SOLDADURA DEL RAMAL YA

SE LE HA INSPECCIONADO CON LIQUIDOS PENETRANTES. Y CUMPLIO CON LA PRUEBA DE PRE -

Y COMO DATO TENEMOS QUE EL ESPESOR MINIMO DE PARED ENCONTRADO EN ESA AREA DEL

A CONTINUACION SE DESARROLLA LA SIGUIENTE FORMULA PARA LA COMPROBACION DE QUE

EL ESPESOR MINIMO DE PARED TOMADO EN LA LINEA DE CONDENSADOS DE ALTA DE 6"Ø-600#

ES ACEPTABLE.

REVISION:

EN LA LINEA DE CONDENSADOS DE 6"Ø - 600# EN EL SUBNIVEL DEL MODULO 1 EN LA PLATAFORMA

ESTOS SON EN SI "ACCESORIOS REFORZADOS INTEGRALMENTE", Y ESTAN AMPARADOS BAJO

SION HIDROSTATICA. LA CUAL FUE ELEVADA HASTA EL RANGO DE 104 kg/cm2. SIENDO LA PRE -

SION DE OPERACIÓN MAXIMA (EN EL CASO DE REPRESIONAMIENTO DE LA LINEA) DE 70 kg/cm2.

Y LA PRESION DE OPERACIÓN NORMAL ESTA EN EL RANGO DE 16-25 kg/cm2.

CABEZAL ES IGUAL A 0.336".

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ESPESOR MINIMO REQUERIDO POR PRESION

DONDE

t = PD t = Espesor de pared mínimo requerido (pulg.)

2S P =

D = Diámetro exterior (pulg.)

t = S =

t = 0.131 pulg.

t = 3.33 mm.

ESTO POR REQUERIMIENTO OPERATIVO EN CASO DE REPRESION DE LA LINEA, ADEMAS DE

COINCIDIR CON LA PRESION MAXIMA DE OPERACIÓN INDICADA EN LA ESPECIFICACION

TOMADA COMO REFERENCIA (D50A)

LA FORMULA FUE TOMADA DEL DOCUMENTO NORMATIVO CID-NOR-N-SI-001 TEMA 6

PARRAFO 6.1.2.9 Y ESTA ESTABLECIDA BAJO EL CODIGO ASME B31.4 CAP. II, PARRAFO 404.1.2

Presión de diseño (Ib/pulg2)

(1000 lb/pulg2) (6.625 pulg.) Esfuerzo permisible (lb/pulg2)

2 (25200 lb/pulg2)

SE CONSIDERO LA PRESION MAXIMA DE OPERACIÓN = 70.32 kg/cm2 (1000 lb/pulg2)

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S/N

1

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TITULO DEL DOCUMENTO: REPORTE No. DOCUMENTO: S/N

0 HOJA 1 DE

PREFACIO

ANTE LA INTERROGATIVA QUE SE PRESENTA, DE QUE SI ES NECESARIO O NO COLOCARLE UNA

PLACA DE REFUERZO AL ACCESORIO WELDOLET SOLDADO (PARA REALIZACION DE HOT TAPPING)

DE TRATAMIENTO Y BOMBEO, SE PRESENTA LO SIGUIENTE:

A SEGÚN LA ESPECIFICACION TOMADA COMO REFERENCIA (D50A), CONTIENE UNA TABLA DE

CABEZAL-RAMAL, QUE A PESAR DE SER PARA DISEÑO PUEDE SER CONTEMPLADA PARA HACER

LA COMPARATIVA DE CÓMO PIDE LA REDUCCION DEL DIAMETRO DE 6"x 3"; PIDE QUE SEA

POR MEDIO DE TE REDUCTORA.

Y ADEMAS, LA TABLA DEL PUNTO 6.3.7.1.2. "RELACION DE DIAMETROS CABEZAL/RAMAL" Y

RELACION DE ESFZO. CIRCUNF. DE DISEÑO Y RESISTENCIA MINIMA ESPECIFICADA A LA FLUENCIA

DEL CABEZAL QUE VIENE EN LA NORMA CID-NOR-N-SI-0001 HACE ENFASIS A QUE DEBE SER PREFE -

RENTEMENTE UNA TE ENVOLVENTE.

Y ANTE TODO ESTO ESTA EL RIESGO DE RUPTURA DEL CABEZAL EN LOS ALREDEDORES DELACCESORIO WELDOLET POR EL ESFUERZO SOBRE ESTE DEBIDO AL TRABAJO DE LA CORTADORA.Y ES QUE ADEMAS CUENTA CON LA FATIGA POR EL CALOR APLICADO DE LAS SOLDADURASDEL WELDOLET. ES EXACTAMENTE AHÍ DONDE ENTRA LA FUNCION DE LA ENVOLVENTE.

RECOMENDACIÓN

SE RECOMIENDA UTILIZAR PARA LA REALIZACION DEL HOT TAPPING UNA TE ENVOLVENTE

BI-PARTIDA CON DERIVACION BRIDADA DE 3"-600# Y BORE = 2.900".

SERIA VALIDO, AUNQUE RIESGOSO, EL USO DE LA CONEXIÓN REFORZADA (WELDOLET) SIEMPRE

Y CUANDO VAYA ASENTADA SOBRE UNA PLACA DE REFUERZO Y NO DIRECTO AL TUBO. ESTO ES

PORQUE DESCONOCEMOS EL TIEMPO DE VIDA REAL QUE TENGA LA LINEA, LO CUAL TRAE CON -

SIGO AFECTACION EN LAS PROPIEDADES DEL MATERIAL DE FABRICACION. Y CON LOS TRABAJOS

DE SOLDADURA SE PONE A ESA AREA EN MAYOR CONSIDERACIÓN. ESTO PODRIA SOLUCIONARSE

CON UN RELEVADO DE ESFUERZOS PARA DEVOLVERLE A LA TUBERÍA LO MAS QUE SE PUEDA DE

SUS PROPIEDADES, PERO POR EL HECHO DE SER UNA LINEA EN OPERACIÓN CONVENDRIA MAS

(ECONÓMICA Y TECNICAMENTE HABLANDO) IRSE POR LA RECOMENDACIÓN DE LA TE ENVOL -

VENTE.

POR ULTIMO SE RECOMIENDA QUE SI POR RECUPERAR LA CONEXIÓN SE LLEGASE A RETIRAR EL

WELDOLET, LA TE ENVOLVENTE SE UBICARA SOBRE LA MISMA POSICIÓN QUE ESTE TENIA PARA

PROTEGER EL AREA AFECTADA POR LOS TRABAJOS DE SOLDADURA.

REVISION:

EN LA LINEA DE CONDENSADOS DE 6"Ø - 600# EN EL SUBNIVEL DEL MODULO 1 EN LA PLATAFORMA

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S/N

ACCESORIO WELDOLET POR EL ESFUERZO SOBRE ESTE DEBIDO AL TRABAJO DE LA CORTADORA.

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TITULO DEL DOCUMENTO: CALCULO DE REFUERZO PARA No. DOCUMENTO: S/N

RAMAL EN HOT TAPPING DE 6"x 3"Ø 0 HOJA 1 DE 3

LINEA DE 6"Ø ASTM A-106 Gr. B SIN COSTURA, OPERA COMO DUCTO DE CONDENSADOS AMARGOS

EN LA PLATAFORMA DE TRATAMIENTO Y BOMBEO DEL COMPLEJO INYECCION-A, A UNA PRESION

MISMO MATERIAL CON CED. 80 (ESP. DE PARED = 0.300")

DICHO RAMAL SERA INSTALADO POR PROCEDIMIENTO HOT TAPPING. Y COMO SE DESCONOCE

MENOR LECTURA = 0.336".

DATOS DE CABEZAL DATOS DE RAMAL

Do = 6.625" do = 3.500"

Di = 5.761" di = 2.900"

t = 0.336" tn = 0.300"

CONDICIONES DE OPERACIÓN:

SERVICIO: CONDENSADO AMARGO

CODIGO: ANSI/ASME B31.3

S = 35000 PSI

P = 1000 PSI

T = 17.5°C

1.- RELACION DE DIAMETROS

Rnd = (dn/Dn) * 100 = (3/6) * 100 = 50%

Rnd = 50%

2.- RELACION DE ESFUERZOS EN CABEZAL

RS = (PDo / 2St) * 100

RS = (1000 * 6.625 / 2 * 35000 * 0.336) * 100

RS = (6625 / 23520) * 100

RS = 28.16%

3.- REQUERIMIENTOS DE REFUERZOS, DOCUMENTO NORMATIVO DE PEMEX CID-NOR-N-SI-0001

PAG. 106 PUNTO 6.3.7.1.2 ULTIMA EDICION

REVISION:

DE 1000 PSI Y UNA TEMPERATURA DE 17.5°C. EN LA CUAL SERA INSTALADO UN RAMAL DE 3"Ø DEL

EL ESPESOR DE PARED DE LA LINEA DE 6"Ø SE OBTUVO MEDIANTE CALIBRACION RESULTANDO LA

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4.- CALCULO DEL ESPESOR DE PARED REQUERIDO POR PRESION INTERNA EN CABEZAL (t r) Y

RAMAL (t r n)

PARA CABEZAL DONDE

tr = P * Do / 2 (SE + PY) P = 1000 PSI

tr = 1000 * 6.625 / 2 (20000 * 1 + 1000 * 0.4) Do = 6.625"

tr = 6625 / 2 (20000 + 400) S = 20000 PSI (ASME B31.3 APENDICE A)

tr = 0.162" E = 1

Y = 0.4 (ASME B31.3 TABLA 304.1.1)

NOTA: DETERMINANDO 0.110" POR PENETRACION DE ELECTRODO SE REQUERIRA UN ESPESOR

DE PARED DE: 0.162" + 0.110" = 0.272" < 0.336"

POR LO TANTO NO SE REQUERIRA BAJAR LA PRESION DE OPERACION DEL FLUJO

PARA REALIZAR EL HOT TAPPING.

PARA RAMAL DONDE

trn = P * do / 2 (SE + PY) P = 1000 PSI

trn = 1000 * 3.500 / 2 (20000 * 1 + 1000 * 0.4) Do = 3.500"

trn = 3500 / 2 (20000 + 400) S = 20000 PSI (ASME B31.3 APENDICE A)

trn = 0.085" E = 1

Y = 0.4 (ASME B31.3 TABLA 304.1.1)

5.- OBTENCION DEL AREA REQUERIDA DE REFUERZO (AR)

AR = di * tr (2 - sen B)

AR = 2.900 * 0.162 (2 - sen 90°)

AR = 0.4698 (1)

AR =

6.- AREA DE REFUERZO SUMINISTRADA POR EL ESPESOR EXCEDENTE EN EL CABEZAL (A1)

A1 = (t - tr) * di = (0.336 - 0.162) * 2.900

REVISION:

0.4698 pulg2

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A1 =



7.- AREA DE REFUERZO SUMINISTRADA POR EL ESPESOR EXCEDENTE EN EL RAMAL (A2)

L = 2.5 * t = 2.5 * 0.336 = 0.84"

L = 2.5 * tn + te siendo te = t tenemos entonces

L = 2.5 * 0.300 + 0.336 = 1.59"

SE ESCOGE EL VALOR MENOR, POR LO TANTO:

A2 = 2 (tn - trn) * L = 2 (0.300 - 0.085) * 0.84

A2 =

8.- AREA DE REFUERZO SUMINISTRADA POR SOLDADURA (A3)

A3 =

A3 =

A3 =

9.- AREA DE REFUERZO FALTANTE (A4)

A4 = AR - (A1 + A2 + A3)

A4 = 0.4698 - (0.5046 + 0.3612 + 0.252)

A4 = -0.648

COMO EL VALOR DEL AREA DE REFUERZO FALTANTE ES NEGATIVO,

NO SE REQUIERE REFUERZO ADICIONAL DE EL DOCUMENTO NORMATIVO DE PEMEX

CID-NOR-N-SI-0001 PAG. 106 PUNTO 6.3.7.1.2

10.- DIMENSIONAMIENTO DEL REFUERZO

Dp = 2 * di = 2 * 2.900

Dp = 5.8" LONGITUD DE REFUERZO

te = t = 0.336" ESPESOR DE REFUERZO

0.5046 pulg2

REVISION:

0.3612 pulg2

0.7 * tn2

4 * 0.7 * (0.300)2

0.252 pulg2 NUNCA DEBE SER MENOR DE 0.250 pulg2

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0.133 50

0.15 112

0.20 298

0.25 482

0.30 666

0.336 800

0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.3550

100

150

200

250

300

350

400

450

500

550

600

650

700

750

800

850

900

TABLA 1

PROFUNDIDAD DE PENETRACION DE HAZ ( in )

TE

MP

AR

AT

UR

AS

( °

F )

PROFUNDIDAD DE PENETRACION A UTILIZAR EN LOS CALCULOS

calc. ht 6x3

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