Mcmec 0 - Formato Para Generador de Vapor
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UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE TABASCO
CIRCUITO TECNOLOGICO No. 1, CARRETERA VILLAHERMOSA TEAPA, KM. 14.6
MEMORIA DE CALCULO, RECIPIENTES SUJETOS A PRESION
NÚMERO DE CONVENIO ESPECIFICO CPGC-CE-001/2009 FECHA DE ELABORACIÓN: Julio / 2009
Localización de la Instalación COMPLEJO PROCESADOR DE GAS CACTUS
No. PLANO TIPO: GENERADOR DE VAPORDIBUJO TANQUE, RECIPIENTE, CAMBIADOR DE CALOR NO. DE TAG / SERIE
ASME SECCION 1 Ed 1977 HORIZONTAL
CODIGO DE DISEÑO VERTICAL, HORIZONTAL, EQ. SPHERE, SERPENTIN PLANTA
FECHA DE CONSTRUCCION: INSPECCION: FABRICANTE:
CONDICIONES GENERALES DE DISEÑO
Presión de diseño 59.775 850.001
Corrosión permisible 0.800 mm 0.125 pulg
Presión de prueba hidrostática 89.663 1275.008
Factor tubo expandido ( e ), PG-27.4 (ver nota 4) 0.000
Coefieciente de temperatura (y), PG-27.4, Ver nota 6 0.400
Presión de prueba hidrostática en Domo de agua (ph): 11420 162392.4
SECCION 1.0 DOMO DE VAPOR, DOMO DE AGUA Y MEDIA CAÑA SUPERIOR
Temperatura de diseño 343.330 °C 649.994 °F
Material de fabricación del Domo de Vapor y Domo de agua ok SA-516-70
Material de fabricación de la media caña ok SA-105-N
Resistencia del material de los Domos ok 1230.661 17500.000
Resistencia del material de la media caña ok 1230.661 17500.000
Eficiencia en el cuerpo del cabezal ok 1.000
Eficiencia en las tapas (SEMI-ELIPTICAS) ok 1.000
Diámetro interior del Domo de vapor OK 1524.000 mm 34.000 pulg
Diámetro interior del Domo de agua 914.400 mm 36.000 pulg
Diámetro interior de la media caña 1552.576
Pitch barrenado domos de vapor y agua (L) ok 101.600 mm 4.000 pulg
Pitch barrenado media caña (L) ok 660.400 mm 26.000 pulg
Diámetros de barreno en el domo de vapor (d) ok 51.594 mm 0.063 pulg
Diámetro de barreno en la media caña (d) OK 101.600 mm 1.250 pulg
Espesor real del cilindro Domo Superior (tr) OK 80.962 mm 1.246 pulg
Espesor disponible para resistir la presión (trc) OK 68.818 mm 1.230 pulg
Espesor real media caña del Domo de Vapor (t) ok 52.387 mm 5.938 pulg
Espesor disponible para resistir la presión (trc) ok 44.529 mm 5.938 pulg
Espesor real del cilindro Domo agua (tr) ok 49.212 mm 5.938 pulg
Espesor disponible para resistir la presión (trc) 35.438 41.830 mm 37.000 pulg
Espesor real tapas semielípticas del Domo de Vapor (t) 73.025 mm / año 0.002 pulg
Espesor real tapas semielípticas del Domo de agua (t) 44.450 mm / año 1.750 pulg
Espesor disponible para resistir la presión (trc) 37.783 mm 34.625 pulg
SECCION 1.1 CALCULO DEL ESPESOR DE PARED POR PRESION INTERNA EN:
DOMO DE VAPOR
Sección cilindrica, Código ASME Sección I, PG-27.2.2
t = PR/(SE-(1-y)P) + C 80.763 mm
E = (L-nd)/L = 0.492
Kg/cm2 lbs/pulg2
Kg/cm2 lbs/pulg2
Kg/cm2 lbs/pulg2
Kg/cm2 lbs/pulg2
Kg/cm2 lbs/pulg2
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CIRCUITO TECNOLOGICO No. 1, CARRETERA VILLAHERMOSA TEAPA, KM. 14.6
MEMORIA DE CALCULO, RECIPIENTES SUJETOS A PRESION
NÚMERO DE CONVENIO ESPECIFICO CPGC-CE-001/2009 FECHA DE ELABORACIÓN: Julio / 2009
Localización de la Instalación COMPLEJO PROCESADOR DE GAS CACTUS
No. PLANO TIPO: GENERADOR DE VAPORDIBUJO TANQUE, RECIPIENTE, CAMBIADOR DE CALOR NO. DE TAG / SERIE
ASME SECCION 1 Ed 1977 HORIZONTAL
CODIGO DE DISEÑO VERTICAL, HORIZONTAL, EQ. SPHERE, SERPENTIN PLANTA
FECHA DE CONSTRUCCION: INSPECCION: FABRICANTE:
MEDIA CAÑA DEL DOMO DE VAPOR:
t = PR/(SE-(1-y)P) + C 46.959 mm
E = (L-nd)/L = 0.846
DOMO DE AGUA:
t = PR/(SE-(1-y)P) + C 48.778 mm
TAPAS SEMIELIPTICAS (PG-29 ASME SEC, 1)
Del Domo de vapor (PG-29.7)
t = PR / (SE-(1-y)P) = 38.122 mm
C = a la mayor del 15% ó 3.175mm 5.720 mm
t = PR / (SE-(1-y)P) + C = 43.842 mm
Del domo de agua (PG-29.5)
t = (5PL / 4.8S) + C = (PR/0.6 SE) = 37.011 mm
C = a la mayor del 15% ó 3.175mm 5.553 mm
t = (5PL / 4.8S) + C = (PR/0.6 SE) + C 42.564 mm
SECCION 2.0 TUBOS BANCO GENERADOR Y PARED DE AGUA.
Diámetro exterior tubos banco generador (De) 50.800 mm 2.000 pulg
Diámetro exterior tubos pared de agua 76.200 mm 40 7/8 pulg
Temperatura de diseño 371.110 °C 699.998 °F
Material de fabricación de los tubos SA-178
Resistencia del material de los tubos ok 1167.370 kgr/cm² 16600.000 lbs/pulg²
Espesor de diseño de los tubos ok 3.810 mm 0.150 pulg
Espesor real de los tubos (valor más bajo) de agua ok 3.759 mm 0.148 pulg
Presión hidrostática en tubos generadores (ph) 0.852 kgr/cm² 12.115 lbs/pulg²
Presión hidrostática en tubos generadores (ph) de agua. 1.142 kgr/cm² 16.239 lbs/pulg²
SECCION 2.1 CALCULO DE ESPESORES DE PARED DE TUBOS POR PRESION INTERNA SECCION 1 ASME PG-27.2.1
Tubos banco generador
t = (PD/2S+P) + .005D + e 1.522 mm 0.060 pulg
Tubos pared de agua
t = (PD/2S+P) + .005D + e 2.283 mm 0.090 pulg
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CIRCUITO TECNOLOGICO No. 1, CARRETERA VILLAHERMOSA TEAPA, KM. 14.6
MEMORIA DE CALCULO, RECIPIENTES SUJETOS A PRESION
NÚMERO DE CONVENIO ESPECIFICO CPGC-CE-001/2009 FECHA DE ELABORACIÓN: Julio / 2009
Localización de la Instalación COMPLEJO PROCESADOR DE GAS CACTUS
No. PLANO TIPO: GENERADOR DE VAPORDIBUJO TANQUE, RECIPIENTE, CAMBIADOR DE CALOR NO. DE TAG / SERIE
ASME SECCION 1 Ed 1977 HORIZONTAL
CODIGO DE DISEÑO VERTICAL, HORIZONTAL, EQ. SPHERE, SERPENTIN PLANTA
FECHA DE CONSTRUCCION: INSPECCION: FABRICANTE:
SECCION 3.0 CABEZALES PARED DE AGUA
Diámetro exterior 219.075 mm
Temperatura de diseño 343.330 °C
Material de fabricación de los cilindros de agua SA-106-B
Material de fabricación de las tapas del cilindro de agua SA-515-70
Resistencia del material de fabricación del cilindro 1055.000 kgr/cm² 15002.100 lbs/pulg²
Resistencia del material de fabricación de las tapas 1231.000 kgr/cm² 17504.820 lbs/pulg²
Pitch del barrenado 101.600 mm 4.000 pulg
Diámetro de barrenos 68.580 mm 2.700 pulg
Espesor real del cilindro cabezal pared de agua (tr) 25.400 mm 1.000 pulg
Espesor real en tapa del cilindro cabezal pared de agua 25.400 mm 1.000 pulg
Presión hidrostática en cabezales (ph) 1.142 kgr/cm² 16.239 lbs/pulg²
SECCION 3.1 CALCULO DE ESPESORES EN CABEZALES DE PARED DE AGUA POR PRESION INTERNA PG-27.2.2 Y PG-27.4 ASME SEC 1
CILINDRO
t = (PD/2(SE+Yp)) + C 18.651 mm
E = (L - nd)/L 0.325
TAPAS PLANAS PG-31.3.2
17.861 mm
d = D - 2tr 168.275 mm
0.232
SECCION 4.0 SOBRECALENTADOR PRIMARIO
Tubos alimentadores vapor saturado
Diámetro exterior 101.600 mm
Temperatura de diseño 343.330 °C
Material de fabricación de los tubos alimentadores de vapor SA-210-C
Resistencia del material de fabricación de los tubos a la Temp diseño 1230.000 kgrs/cm²
Espesor de diseño en tubos mm
Espesor real en tubos 5.080 mm
Tubos de horquilla 1a, 2da, 3era fila
Diámetro exterior 44.450 mm
Temperatura de diseño 398.890 °C
Material de fabricación de los tubos alimentadores de vapor SA-210-C
Resistencia del material de fabricación de los tubos a la Temp diseño 1230.000 kgrs/cm²
Espesor de diseño en tubos mm
t = d√(CP/S)
C = 0.33m = 0.33tm/tr > =0.2
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MEMORIA DE CALCULO, RECIPIENTES SUJETOS A PRESION
NÚMERO DE CONVENIO ESPECIFICO CPGC-CE-001/2009 FECHA DE ELABORACIÓN: Julio / 2009
Localización de la Instalación COMPLEJO PROCESADOR DE GAS CACTUS
No. PLANO TIPO: GENERADOR DE VAPORDIBUJO TANQUE, RECIPIENTE, CAMBIADOR DE CALOR NO. DE TAG / SERIE
ASME SECCION 1 Ed 1977 HORIZONTAL
CODIGO DE DISEÑO VERTICAL, HORIZONTAL, EQ. SPHERE, SERPENTIN PLANTA
FECHA DE CONSTRUCCION: INSPECCION: FABRICANTE:
Espesor real en tubos 3.810 mm
Tubos de horquilla 4ta, 5ta, 6ta fila
Diámetro exterior 44.545 mm
Temperatura de diseño 537.770 °C
Material de fabricación de los tubos alimentadores de vapor SA-213-T22
Resistencia del material de fabricación de los tubos a la Temp diseño 562.000 kgrs/cm²
Espesor de diseño en tubos mm
Espesor real en tubos 4.191 mm
Cabezal de entrada vapor saturado
Diámetro exterior cabezal entrada vapor saturado 273.000 mm
Temperatura de diseño 343.330 °C
Material de construcción del cabezal de entrada SA-106-B
Material de construcción de tapas del cabezal de entrada SA-515-70
Resistencia del material de fabricación del cabezal de entrada 1055.000 kgrs/cm²
Resistencia del material de fabricación de tapas del cabezal de entrada 1230.000 kgrs/cm²
Pitch barrenos cabezal de entrada vapor saturado 381.000 mm
Diámetro exterior de tubos 101.600 mm
Espesor de diseño de tubos mm
Espesor real de tubos (tr) 5.080 mm
Diámetro de barrenos para tubos en cabezal (d) 91.440 mm
Eficiencia junta vapor sobrecalentado E = (p-d)/p: 0.819
Espesor real cilindro 25.400 mm
Espesor real tapas planas 38.100 mm
Cabezal SALIDA vapor sobrecalentado
Diámetro exterior cabezal salida vapor sobrecalentado 323.850 mm
Temperatura de diseño 351.700 °C
Material de construcción del cabezal de salida SA-106-B
Material de construcción de tapas del cabezal de salida SA-515-70
Resistencia del material de fabricación del cabezal de salida 1042.000 kgrs/cm²
Resistencia del material de fabricación de tapas del cabezal de entrada 1211.000 kgrs/cm²
Pitch barrenos cabezal de entrada vapor saturado 203.200 mm
Diámetro exterior de tubos 44.450 mm
Espesor de diseño de tubos mm
Espesor real de tubos (tr) 3.810 mm
Diámetro de barrenos para tubos en cabezal (d) 36.830 mm
Eficiencia junta vapor sobrecalentado E = (p-d)/p:
Espesor real cilindro 21.412 mm
Espesor real tapas planas 38.100 mm
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NÚMERO DE CONVENIO ESPECIFICO CPGC-CE-001/2009 FECHA DE ELABORACIÓN: Julio / 2009
Localización de la Instalación COMPLEJO PROCESADOR DE GAS CACTUS
No. PLANO TIPO: GENERADOR DE VAPORDIBUJO TANQUE, RECIPIENTE, CAMBIADOR DE CALOR NO. DE TAG / SERIE
ASME SECCION 1 Ed 1977 HORIZONTAL
CODIGO DE DISEÑO VERTICAL, HORIZONTAL, EQ. SPHERE, SERPENTIN PLANTA
FECHA DE CONSTRUCCION: INSPECCION: FABRICANTE:
SECCION 4.1 CALCULO DE ESPESORES POR PRESION INTERNA SOBRECALENTADOR PRIMARIO
Tubos alimentadores de vapor saturado:
t = (PD/2S+P)+.005D+e 2.918 mm 0.115 pulg
Tubos horquillasde las filas 1era a la 3era
t = (PD/2S+P)+.005D+e 1.277 mm 0.050 pulg
Tubos horquillasde las filas 4ta a la 6ta
t = (PD/2S+P)+.005D+e 2.472 mm 0.097 pulg
Cálculo de espesor por presión interna en el cabezal de entrada vapor saturado
cilindro (PG-27.2.2 y PG-27.4 ASME SEC 1
t = ((PD)/2(SE+yP)) + C 9.989 mm
E = (L-nd)/L 0.760
Tapas planas (PG-31.3.2)
t = d*raiz(CP/S) = 25.796 mm
d = D-2tr + 262.840
C =0.33m = .33tm/tr >=0.2 0.170
SECCION 3.0 RESUMEN DE MAWPMAWP LADO TUBOS #REF!
MAWP LADO CORAZA 3.810
MAWP DEL EQUIPO #REF!
SECCION 4.0 CARACTERISTICAS DEL EQUIPO
DENDIDAD DEL AC. AL C. 8000 kgr/m³ Ft³
VOLUMEN DE LA ENVOLVENTE #REF! m³ #REF! Ft³
VOLUMEN DE LOS CABEZALES (2 pzas) 0.371 m³ 13.088 Ft³
PESO DE LA ENVOLVENTE V = πDLt #REF! Kg #REF! Lbs
Kg/cm2 lbs/pulg2
Kg/cm2 lbs/pulg2
Kg/cm2 lbs/pulg2
V = (π/4)D²LV = (π/4)D²Lm = ρV
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CIRCUITO TECNOLOGICO No. 1, CARRETERA VILLAHERMOSA TEAPA, KM. 14.6
MEMORIA DE CALCULO, RECIPIENTES SUJETOS A PRESION
NÚMERO DE CONVENIO ESPECIFICO CPGC-CE-001/2009 FECHA DE ELABORACIÓN: Julio / 2009
Localización de la Instalación COMPLEJO PROCESADOR DE GAS CACTUS
No. PLANO TIPO: GENERADOR DE VAPORDIBUJO TANQUE, RECIPIENTE, CAMBIADOR DE CALOR NO. DE TAG / SERIE
ASME SECCION 1 Ed 1977 HORIZONTAL
CODIGO DE DISEÑO VERTICAL, HORIZONTAL, EQ. SPHERE, SERPENTIN PLANTA
FECHA DE CONSTRUCCION: INSPECCION: FABRICANTE:
PESO DE LOS CABEZALES (2 pzas) V = πDLt 790.757 Kg 1739.666 Lbs
PESO DE LAS TAPAS PLANAS (2 PZAS) 1.152 kg 2.534 Lbs
PESO DE LOS ESPEJOS (2 pzas) 65.246 Kg 143.541 Lbs
PESO HAZ DE LOS TUBOS #REF! Kg 4567.000 Lbs
SUPERFICIE DE CALEFACCION 6249.000 Ft³
PESO DE LAS BRIDAS DE LOS CABEZALES -1065.288 Kg -2343.635 Lbs
PESO APROXIMADO EN VACIO #REF! Kg #REF! Lbs
PESO LLENO DE AGUA #REF! kg #REF! Lbs
PESO EN OPERACIÓN #REF! kg #REF! Lbs
CONCLUSIONES
Cálculo elaborado por
ING. ANASTASIO MARTINEZ ANDRADE
TECNICO NIVEL II SNT-TC-1A
m = ρVm = ρV V = πr²t
V = πr²t
m = ρV
m = ρV A=π/4(D²-d²)
1.- Para el cálculo del espesor mínimo de pared de la envolvente y cabezales, se consideró la presión de diseño.
2.- Para el cálculo de la MAWP, se utilizaron los datos de espesor de placa y la relación de la velocidad de corrosión del equipo; datos proporcionados por el Depto. de Integridad Mecánica (INSPEC), del Sitio, Complejo Procesador de Gas Cactus, Chiapas.
3.- Para el cálculo de la MAWP de la coraza y tubos, se utilizaron los valores de espesor de palaca más bajos, menos la perdida de espesor que se alcanzará hasta el siguiente período de inspección. Código API 510, API-PR-572 Inciso 3.9
4.- Mecánicamente el Intercambiador de gas de carga / gas residual se encuentran Confiable para una operación segura. Del resultado del cálculo de la Máxima Presión de Operación permisible; como elemento más débil resulto ser la envolvente del Intercambiador, con una presión máxima permisible de 31.724 kgrs/cm² contra una presión de diseño de 33.4 kgrs/cm² Código API 510, Párrafo 5.4 Ed 1978.
5.- Para el cálculo de la MAWP de la coraza; se utilizó el valor de espesor de 5/8 unicamente.
6.- Para el cálculo mecánico del Intercambiador; se consideraron los datos de diseño, Código ASME SECCION VIII DIV 1 Y EL TEMA "R"