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ASIGNACIN INDIVIDUAL

PARA:PROF. CARLOS GRACIANOFECHA:09/02/2008

ASUNTO:PROCEDIMIENTO PARA EL CLCULO DE REACCIONES EN VLVULAS DE ALIVIOPg. 2 de 3

1. BREVE DESCRIPCIN DEL PROYECTO.

La presente asignacin contiene el procedimiento de clculo de cargas y momentos en la junta que conecta la tubera con la derivacin en la cual se instala la vlvula de alivio, en tuberas diseadas bajo el cdigo de referencia ASME B31.1.2. HIPTESIS DE CLCULO.

Los sistemas pueden ser:

1. Descarga abierta:

descarga a la atmsfera. Venteo.2. Descarga cerrada:descarga a un recipiente mediante una lnea cerrada.

El estado puede ser:

1. Estado estacionario.

2. Cargas dinmicas.

Existen 4 casos de carga:1. Expansin trmica.

2. Cargas sostenidas.

3. Sismos: efectos inerciales o movimiento de anclajes y accesorios.4. Apertura de vlvula de alivio: descarga abierta, descarga cerrada, arreglo de mltiples vlvulas, amplificacin dinmica, apertura cclica y sello de agua.

Observaciones:

El caso de carga ssmica esta fuera del alcance del cdigo. El caso de carga de apertura de vlvula de alivio en descarga cerrada esta fuera del alcance del cdigo.

El caso de carga por sello de agua requiere un anlisis dinmico de varios grados de libertad, fuera del alcance del cdigo.

En descarga cerrada en estado estacionario los momentos generados no son significativos. En caso de arreglo de mltiples vlvulas, el cdigo sugiere (no es obligatorio) suponer que todas las vlvulas abren al mismo tiempo, o estudiar el caso ms desfavorable a juicio (y responsabilidad del diseador). Las cargas se calculan de igual forma en descarga abierta y cerrada.3. PROCEDIMIENTO.

3.1. CLCULO DE PRESIN Y VELOCIDAD A LA SALIDA DEL CODO DE DESCARGA.

Ver ASME B31.3 Apndice II, II-2.2.1

W = flujo msico [lb/h]

At = rea de descarga del codo [ft]

J= 778,16 [ft*lbf/Btu]

gc = 32,3 [lbm*ft/lbf*s]

P1= Presin absoluta [psia]

V1= velocidad [ft/s]

ho = entalpa a la entrada de la vlvula de alivio [Btu/lbm]

3.2. CLCULO DE CARGAS EN EL CODO DE DESCARGA.

Ver ASME B31.3 Apndice II, II-2.3.1.1

W = 1,1*flujo msico estampado en la vlvula [lb/h]

gc = 32,3 [lbm*ft/lbf*s]

P1= Presin esttica absoluta [psia]

V1= velocidad a la salida del codo [ft/s]

At = rea de descarga del codo [ft]

Pa= Presin atmosfrica [psia]

F1= carga [lbf]3.3. VERIFICACIN DE INEQUILIBRIO EN EL TUBO DE VENTEO.

Ver ASME B31.3 Apndice II, II-2.3.1.2

P1, P2= Presin absoluta [psia]

W = flujo msico [lb/h]

Pa= Presin atmosfrica [psia]

gc = 32,3 [lbm*ft/lbf*s]

At = rea transversal [ft]

V1= velocidad [ft/s] 3.4. CLCULO DEL FACTOR DE AMPLIFICACIN DINMICO DLF.

Ver ASME B31.3 Apndice II, II-3.5.1.3

Se determina el perodo:

Se calcula la relacin entre el tiempo de apertura y el perodo

Se entra en la figura II-3-2 con la relacin y se lee DLF en la ordenada.

W= Peso de la vlvula de alivio, tuberas, accesorios, bridas, etc [lbf]

I= momento de inercia de la tubera de entrada a la vlvula [in4]

h= distancia desde la tubera principal hasta el center line de la descarga de la vlvula [in]

E= mdulo de elasticidad a Temp de diseo [psi]

T= Perodo de la vlvula de alivio [s]

t = tiempo de apertura de la vlvula de seguridad [s]

3.5. CLCULO DE MOMENTO FLECTOR EN CASO DE DESCARGA ABIERTA.

Ver ASME B31.3 Apndice II, II-3.5.1.1

M= momento flector en la derivacin de la tubera principal [lbf*ft]

F1= carga [lbf] DLF= factor [lbf]

L= distancia entre la derivacin y el center line de la descarga del codo de descarga [in]

D= dimetro externo de la tubera [in]

Para calcular los esfuerzos en el caso de carga sostenida combinada con momento flector.

Ver ASME B31.3 Para. 104.8

MB= momento flector en la derivacin de la tubera principal [lbf*ft]

Mx, My, Mz = momentos calculados en la junta de la derivacin mediante modelado en elementos finitos [lbf*ft]

El momento MB no debe ser menor a:

Realizado por

Jairo David PalaciosRevisado por

Carlos Graciano