1. Ingeniería de procesos
Presión de diseño
cálculo de recipientes a presión
Ulises Lozano Magariño

2.  Criterios Para El Cálculo De
Recipientes A Presión

3.  Certificación
 Condición normal de operación
 Costura
 Diseño y Construcción
 Eficiencia de una junta soldada
 Esfuerzo máximo permisible
 Especificación de material
 Espesor calculado o requerido (dr)

4. Espesor mínimo (dm)
 Espesor mínimo requerido (dmr)
 Espesor nominal (dn)
Presión de diseño (Pd)
Presión Máxima Permisible de Trabajo (PMPT)
Presión Máxima Permisible: (PMP)
Presión de operación (Po)
Presión de prueba (Pp)

5.  Recipiente a presión
 Recipiente a presión revestido
 Recipientes a presión recubiertos
 Recipiente a presión multicapas
 Relevado de esfuerzos
 Temperatura de diseño.(td)
 Temperatura de operación (to)
 Temperatura mínima de diseño del metal. (TMDM)

6. 1) Esfuerzos En Cascos Cilíndricos
2) Presión Interna (formulas expresadas en
función de las dimensiones interiores).
a) Casco cilíndrico (costura longitudinal)
b) Esfera y cabeza hemisférico
c) Cabeza elipsoidal 2:1
d) Cono y sección cónica
e) Cabeza ASME bridada y alabeada (cabeza
torisferica)

7. 3) Presión Interna (formulas expresadas en
función de las dimensiones exteriores).
f) Casco cilíndrico (costura longitudinal).
g) Esfera y cabeza hemisférica.
h) Cabeza elipsoidal 2:1.
i) Cono y sección cónica.
j) Cabeza ASME bridada y alabeada (cabeza
torisferica).

9. Fórmulas
Junta
Junta Longitudinal
Circunferencial
NOTACIÓN
D= Diámetro Medido del Recipiente, Pulgadas
P= Presión Interna o Externa, lb/pilg2
S1= Esfuerza Longitudinal, lb/pulg2
S2= Esfuerzo Circunferencial (o De Zuncho), lb/pulg2
t= Espesor Del Casco, Sin Margen Por Corrosión, pulgada

10. Datos
D = 96 pulgadas
P = 15 lb/pulg2
t = 0.25
Junta Circunferencial
Junta Longitudinal
Altura Critica De La
Torre

11.  P = Presión de diseño o presión máxima de trabajo permitida, lb/pulg2
 S = Valor del esfuerza del material, lb/pulg2
 E = Eficiencia de la junta
 R = Radio interior, pulgadas
 D = Diámetro interior pulgadas
 t= Espesor de la pared, pulgadas
 C.A. = margen de corrosión, pulgadas
Fórmula Notas
1) Generalmente rige el esfuerzo en la costura longitudinal.
2) Cuando el espesor de pared exceda de la mitad del radio
interior o P exceda de 0.385 SE, se aplicarán las fórmulas
dadas en el apéndice del código, 1-2.

12. Ver datos de diseño de esta página, aquí.
Determinar el espesor requerido, t, de Determinar la presión máxima de
un casco. trabajo permitida, P para casca de 0.500
pulg de espesor cuando el recipiente
esta nuevo.
Usar: placa de 0.500 pulgadas

13. DATOS DE DISEÑO
P = Presión de diseño, 100 lb/pulg2
S = Valor del esfuerzo de la placa SA 515-70 @ 650 ºF, 17500 lb/pulg2
E = 0.85, eficiencia de las juntas del casco y la cabeza hemis. Al casco,
examinadas por zonas
E = 1.0, eficiencia de junta de las cabezas sin costura
R = 48 pulgadas, radio interior (en zonas corrosivas, mayor junto con el
margen de corrosión)
D = 96 pulgadas, dim. Interior (en zonas corrosivas, mayor junto con el
margen de corrosión)
t = Espesor de pared requerida, pulgadas
C.A. = 0.125, margen por corrosión

14.  P = Presión de diseño o presión máxima de trabajo permitida, lb/pulg2
 S = Valor del esfuerza del material, lb/pulg2
 E = Eficiencia de la junta
 R = Radio interior, pulgadas
 D = Diámetro interior pulgadas
 t= Espesor de la pared, pulgadas
 C.A. = margen de corrosión, pulgadas
Fórmula Notas
1) Para las cabezas sin brida recta, úsese la eficiencia de la
junta de la cabeza al casco si es menor que la eficiencia
de la costura de la cabeza.
2) Cuando el espesor de pared exceda de o.356 R, o P
exceda de 0.665, se aplicaran las formulas dadas en el
apéndice 1-3 de las normas.

15. Ver datos de diseño de esta página, aquí.
La cabeza se suministra sin brida recta. Determinar la presión máxima de
Determina el espesor requerido, t, de trabajo permitida, P, para cabeza de
una cabeza hemisférica. 0.3125 pulg de espesor, cuando esta
nueva.
Usar cabeza de 0.3125 pulg DE ESP. MIN.

16. DATOS DE DISEÑO
P = Presión de diseño, 100 lb/pulg2
S = Valor del esfuerzo de la placa SA 515-70 @ 650 ºF, 17500 lb/pulg2
E = 0.85, eficiencia de las juntas del casco y la cabeza hemis. Al casco,
examinadas por zonas
E = 1.0, eficiencia de junta de las cabezas sin costura
R = 48 pulgadas, radio interior (en zonas corrosivas, mayor junto con el
margen de corrosión)
D = 96 pulgadas, dim. Interior (en zonas corrosivas, mayor junto con el
margen de corrosión)
t = Espesor de pared requerida, pulgadas
C.A. = 0.125, margen por corrosión

17.  P = Presión de diseño o presión máxima de trabajo permitida, lb/pulg2
 S = Valor del esfuerza del material, lb/pulg2
 E = Eficiencia de la junta
 R = Radio interior, pulgadas
 D = Diámetro interior pulgadas
 t= Espesor de la pared, pulgadas
 C.A. = margen de corrosión, pulgadas
Fórmula Notas
1) Para las cabezas elipsoidales cuya relación del eje mayor
al eje menor sea diferente de 2:1, véase el apéndice 1-4,
(c) de las normas.

18. Ver datos de diseño de esta página, aquí.
Determinar el espesor requerido de una Determinar la presión máxima de
cabeza elipsoidal sin costura. trabajo permitida, P, para sin costura de
o.275 pulg de espesor en una zona
corrosiva.
Usar cabeza de 0.3125 pulg DE ESP. MIN.

19. DATOS DE DISEÑO
P = Presión de diseño, 100 lb/pulg2
S = Valor del esfuerzo de la placa SA 515-70 @ 650 ºF, 17500 lb/pulg2
E = 0.85, eficiencia de las juntas del casco y la cabeza hemis. Al casco,
examinadas por zonas
E = 1.0, eficiencia de junta de las cabezas sin costura
R = 48 pulgadas, radio interior (en zonas corrosivas, mayor junto con el
margen de corrosión)
D = 96 pulgadas, dim. Interior (en zonas corrosivas, mayor junto con el
margen de corrosión)
t = Espesor de pared requerida, pulgadas
C.A. = 0.125, margen por corrosión

20.  P = Presión de diseño o presión máxima de trabajo permitida, lb/pulg2
 S = Valor del esfuerza del material, lb/pulg2
 E = Eficiencia de la junta
 R = Radio interior, pulgadas
 D = Diámetro interior pulgadas
 = La mitad del ángulo en el vértice, grados
 L = Radio interior de las curvaturas, pulgadas
 R = Radio inferior de las curvaturas, pulgadas
 t= Espesor de la pared, pulgadas
 C.A. = margen de corrosión, pulgadas
Fórmula Notas
1) La mitas del ángulo en el vértice, no mayor de 30º
2) Cuando es mayor de 30º, se requiere un análisis
especial (apéndice 1-5(e) del código)

21. Ver datos de diseño de esta página, aquí.
COS 30º = 0.866 Determinar la presión máxima de
Determinar el espesor requerido, t, de trabajo permitida P, para un cono de
un cono 0.500 pulg de espesor cuando el
recipiente es nuevo.
Usar placa de o.500 pulg de espesor

22. DATOS DE DISEÑO
P = Presión de diseño, 100 lb/pulg2
S = Valor del esfuerzo de la placa SA 515-70 @ 650 ºF, 17500 lb/pulg2
E = 0.85, eficiencia de las juntas del casco y la cabeza hemis. Al casco,
examinadas por zonas
E = 1.0, eficiencia de junta de las cabezas sin costura
R = 48 pulgadas, radio interior (en zonas corrosivas, mayor junto con el
margen de corrosión)
D = 96 pulgadas, dim. Interior (en zonas corrosivas, mayor junto con el
margen de corrosión)
= 30º,, la mitad del ángulo en el vértice
L = 96 pulgadas, radio interior del casquete
t = Espesor de pared requerida, pulgadas
C.A. = 0.125, margen por corrosión

23.  P = Presión de diseño o presión máxima de trabajo permitida, lb/pulg2
 S = Valor del esfuerza del material, lb/pulg2
 E = Eficiencia de la junta
 R = Radio interior, pulgadas
 D = Diámetro interior pulgadas
 = La mitad del ángulo en el vértice, grados
 L = Radio interior de las curvaturas, pulgadas
 R = Radio inferior de las curvaturas, pulgadas
 t= Espesor de la pared, pulgadas
 C.A. = margen de corrosión, pulgadas
Fórmula (cuando L/r= 16 2/3) Fórmula (cuando L/r menor 16 2/3)

24. L/r= 16 2/3 Determinar la presión máxima de
Determinar el espesor requerido, t, de trabajo permitida P, para un cono de
una cabeza ASME bridada y abombada, 0.500 pulg de espesor cuando el
sin costura recipiente es nuevo.
Usar una cabeza de 0.625 pulg de
espesor mínimo.

25. DATOS DE DISEÑO
P = Presión de diseño, 100 lb/pulg2
S = Valor del esfuerzo de la placa SA 515-70 @ 650 ºF, 17500 lb/pulg2
E = 0.85, eficiencia de las juntas del casco y la cabeza hemis. Al casco,
examinadas por zonas
E = 1.0, eficiencia de junta de las cabezas sin costura
R = 48 pulgadas, radio interior (en zonas corrosivas, mayor junto con el
margen de corrosión)
D = 96 pulgadas, dim. Interior (en zonas corrosivas, mayor junto con el
margen de corrosión)
= 30º,, la mitad del ángulo en el vértice
L = 96 pulgadas, radio interior del casquete
t = Espesor de pared requerida, pulgadas
C.A. = 0.125, margen por corrosión

26. Radio de curva r = 6 pulg L/r = 96//6 = Radio de curva r = 6 pulg L/r = 96//6 =
16, M = 1.75, de la tabla. 16, M = 1.75, de la tabla.
Determinar el espesor requerido, t, de Determinar la presión máxima
una cabeza ASME bridada y abombada permitida de trabajo, P, para una cabeza
sin costura de 0.481 pulg de espesor,
cuando el recipiente está en zona
corrosiva
Usar una cabeza de 0.625 pulg de
espesor mínimo.

27. DATOS DE DISEÑO
P = Presión de diseño, 100 lb/pulg2
S = Valor del esfuerzo de la placa SA 515-70 @ 650 ºF, 17500 lb/pulg2
E = 0.85, eficiencia de las juntas del casco y la cabeza hemis. Al casco,
examinadas por zonas
E = 1.0, eficiencia de junta de las cabezas sin costura
R = 48 pulgadas, radio interior (en zonas corrosivas, mayor junto con el
margen de corrosión)
D = 96 pulgadas, dim. Interior (en zonas corrosivas, mayor junto con el
margen de corrosión)
= 30º,, la mitad del ángulo en el vértice
L = 96 pulgadas, radio interior del casquete
t = Espesor de pared requerida, pulgadas
C.A. = 0.125, margen por corrosión

28. ejemplo

29.  P = Presión de diseño o presión máxima de trabajo permitida, lb/pulg2
 S = Valor del esfuerza del material, lb/pulg2
 E = Eficiencia de la junta
 R = Radio exterior, pulgadas
 D = Diámetro exterior, pulgadas
 t= Espesor de la pared, pulgadas
 C.A. = margen de corrosión, pulgadas
Fórmula Notas
1) Generalmente rige el esfuerzo en la costura longitudinal.
2) Cuando el espesor de pared exceda de la mitad del radio
interior o P exceda de 0.385 SE, se aplicarán las fórmulas
dadas en el apéndice del código, 1-2.

30.  P = Presión de diseño o presión máxima de trabajo permitida, lb/pulg2
 S = Valor del esfuerza del material, lb/pulg2
 E = Eficiencia de la junta
 R = Radio exterior, pulgadas
 D = Diámetro exterior, pulgadas
 t= Espesor de la pared, pulgadas
 C.A. = margen de corrosión, pulgadas
Fórmula Notas
1) Para las cabezas sin brida recta, úsese la eficiencia de la
junta de la cabeza al casco si es menor que la eficiencia
de la costura de la cabeza.
2) Cuando el espesor de pared exceda de o.356 R, o P
exceda de 0.665, se aplicaran las formulas dadas en el
apéndice 1-3 de las normas.