Por qué es importante
La decisión más trascendental en una hoja de datos de tubería es el código de diseño. ASME B31.3 y ASME B31.1 determinan diferentes espesores de pared, diferentes porcentajes de END, diferentes presiones de prueba hidrostática y, en última instancia, diferentes especificaciones de materiales de accesorios y bridas. Los compradores que copian una especificación anterior sin verificar qué código se aplica a menudo terminan con la cédula de pared incorrecta o radiografía innecesaria en el MTR.
Comparación de alcance
| Aspecto | ASME B31.1 (Tuberías de Potencia) | ASME B31.3 (Tuberías de Proceso) |
|---|---|---|
| Industrias típicas | Generación de energía: vapor de servicios, tubería externa de calderas, calefacción de distrito | Refinerías, petroquímica, química, farmacéutica, procesamiento de gas |
| Base de tensión admisible | El menor entre 1/3.5 de la resistencia última a la tracción o 2/3 del límite elástico (comúnmente descrito como un factor de seguridad aproximado de 4:1 sobre UTS) | El menor entre 1/3 de la resistencia última a la tracción o 2/3 del límite elástico (comúnmente descrito como un factor de seguridad aproximado de 3:1 sobre UTS) |
| Efecto práctico | Espesor de pared más conservador para el mismo material y presión | A menudo permite paredes más delgadas que B31.1 para las mismas condiciones |
| SIFs | SIF único para momentos en el plano y fuera del plano | SIF separados para momentos en el plano y fuera del plano |
| END | Generalmente 100 % volumétrico para vapor de alta presión / alta temperatura | Muestreo aleatorio para Servicio de Fluido Normal; mayor cobertura para Categoría M y Cíclico Severo |
| Prueba hidrostática | 1.5 x presión de diseño | 1.5 x presión de diseño x relación de tensión (tensión admisible a temp de prueba / tensión admisible a temp de diseño) |
Diferencias clave
- Filosofía del factor de seguridad: B31.1 es más conservador en la tensión admisible, reflejando la naturaleza de alta energía y alto ciclo de las tuberías de vapor de potencia. B31.3 permite una mayor optimización económica, por lo que una lista de líneas de refinería suele resultar más ligera que una lista de tuberías externas de calderas de centrales eléctricas en las mismas condiciones.
- Categorías de servicio de fluido: B31.3 introduce Categoría D (bajo peligro), Normal, Categoría M (altamente tóxico) y Cíclico Severo. Cada una endurece los requisitos de END y diseño de juntas.
- SIFs: Para codos, tes y reductores, B31.3 distingue SIFs de flexión en el plano y fuera del plano, lo que es relevante en el análisis de flexibilidad.
- Prueba hidrostática: El ajuste de relación de tensión de B31.3 puede exigir una presión de prueba más alta que B31.1 cuando la temperatura de prueba es mucho más baja que la temperatura de diseño.
Cuándo elegir cuál
- Calderas y BOP, colectores de vapor de servicios, líneas principales de turbinas grandes, tuberías de vapor geotérmicas y de ciclo combinado: B31.1.
- Unidades de proceso de refinería, reactores petroquímicos, plantas de gas, GNL, líneas de lotes químicos, servicio de hidrógeno y amina: B31.3.
- Tuberías bajo jurisdicción: generalmente B31.4 (líquidos) o B31.8 (gas), no B31.1 / B31.3.
- Servicios de edificios: B31.9.
Para cualquier código, los componentes correspondientes son generalmente accesorios de tubería de soldadura a tope sin costura según ASME B16.9, tuberías de acero sin costura según ASTM A106 / A335, y bridas forjadas según ASME B16.5 / B16.47.
Lista de verificación de compras / especificaciones
- Indique el código aplicable en la hoja de datos: B31.1 o B31.3 (o B31.4 / B31.8).
- Para B31.3, indique también la categoría de servicio de fluido (D, Normal, M o Cíclico Severo).
- Confirme que el cálculo del espesor de pared utiliza la tensión admisible de ASME II Parte D para el material seleccionado a la temperatura de diseño.
- Defina el margen de corrosión y la suposición de tolerancia de fábrica (generalmente 12.5 % en tubería sin costura).
- Especifique el porcentaje de END y los criterios de aceptación coherentes con el código.
- Indique la presión de prueba hidrostática o la fórmula.
- Referencie la última edición publicada del código.
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Fuentes
- https://whatispiping.com/difference-asme-b31-3-and-b31-1/
- https://www.alekvs.com/asme-b31-3-vs-asme-b31-1-whats-the-difference/
- https://epcland.com/asme-b31-1-vs-asme-b31-3/
- https://www.littlepeng.com/single-post/asme-b-31-1-asme-b-31-3-code-comparison
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