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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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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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



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



Material de fabricación de los tubos alimentadores de vapor SA-210-C



t = d√(CP/S)

C = 0.33m = 0.33tm/tr > =0.2

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Tubos de horquilla 4ta, 5ta, 6ta fila



Material de fabricación de los tubos alimentadores de vapor SA-213-T22




Cabezal de entrada vapor saturado

Diámetro exterior cabezal entrada vapor saturado 273.000 mm


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


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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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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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"

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