CONTENEDORES ESFERICOS A PRESION

CONTENEDORES ESFERICOS A PRESIONMecanica Experimantal de MaterialesIng. Roberto VelaJorge LuevanoJuan RodriguezEl GrandeINTRODUCCIONUn recipiente de presin, depsito bajo presin o pressure vessel es un contenedor estanco diseado para contener fluidos (gases o lquidos) a presiones mucho mayores que la presin ambiental.

La presin diferencial entre el interior del recipiente y el exterior es potencial peligrosa. Histricamente los aparatos a presin han sido una fuente importante de accidentes laborales. Consecuentemente, el diseo, manufactura y manipulacin de estos dispositivos estn regulados actualmente mediante normas ingenieriles exigentes. Por esas razones, el diseo y certificacin de un recipiente diseado para contener presin vara de pas a pas, y requiere definir parmetros tales como la mxima presin admisible y la temperatura mxima admisible.ANTECEDENTESRECIPIENTES ABIERTOS: Los recipientes abiertos son comnmente utilizados como tanque igualador o de oscilacin como tinas para dosificar operaciones donde los materiales pueden ser decantados como: desecadores, reactores qumicos, depsitos, etc.

RECIPIENTES CERRADOS: Fluidos combustibles o txicos o gases finos deben ser almacenados en recipientes cerrados. Sustancias qumicas peligrosas, tales como cidos o sosa custica son menos peligrosas si son almacenadas en recipientes cerrados.

TANQUES CILINDRICOS DE FONDO PLANO: El diseo en el tanque cilndrico vertical operando a la presin atmosfrica, es el tanque cilndrico con un techo cnico y un fondo plano.RECIPIENTES CILINDRICOS HORIZONTALES Y VERTICALES CON CABEZAS FORMADAS: Son usados cuando la presin de vapor del lquido manejado puede determinar un diseo ms resistente. Varios cdigos han sido desarrollados o por medio de los esfuerzos del API y el ASME para gobernar el diseo de tales recipientes. Una gran variedad de cabezas formadas son usadas para cerrar los extremos de los recipientes cilndricos. Las cabezas formadas incluyen la semiesfrica, elptica, toriesfrica, cabeza estndar comn y toricoidalRECIPIENTES ESFERICOS: El almacenamiento de grandes volmenes bajo presiones materiales son normalmente de los recipientes esfricos. Las capacidades y presiones utilizadas varan grandemente. Para los recipientes mayores el rango de capacidad es de 1000 hasta 25000 Psi (70.31 - 1757.75 Kg/cm).

PROBLEMADeterminaremos los esfuerzos a los que es sometido una recipiete esferico, que en nuestro caso sera una pelota de basquet ball de tamao y peso estandar segun la NBA, cuando tiene cambios en su presion interna mediante la transformacion de deformaciones y la ley generalizada de hook.

FUNDAMENTO TEORICORecipientes a Presin EsfricosPara un recipiente esfricos de radio interior r y espesor t, los esfuerzos principales son iguales:

El esfuerzo cortante mximo ocurre fuera del plano de esfuerzo y es:

Transformacin de Deformacin PlanaLas transformaciones de deformacin plana son anlogas a las de las transformaciones de esfuerzo, excepto que en vez de utilizarse el esfuerzo cortante , se usa /2, es decir, la mitad de la deformacin cortante. Las ecuaciones para la transformacin de deformacin bajo una rotacin de ejes , son: