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"DISEÑO SEPARADOR DE PRODUCCIÓN EPF PETROJUNÍN"
DOCUMENTO: MEMORIA DE CÁLCULO DE SEPARADOR
REV. FECHA DESCRIPCION CONSULTORA PDVSA
ELABORADO POR REVISADO POR REVISADO POR APROBADO POR
0 09/07/2015 EMISIÓN FINAL Y.GRANADOS M.BAPTISTA
ORGANIZACIÓN RESPONSABLE DEL PROYECTO
GERENCIA DE PROYECTOS PETROJUNÍN
CÓDIGO PDVSA DEL DOCUMENTO:
EMPRESA COOPERATIVA O CONSULTORA CÓDIGO CONSULTORA DEL DOCUMENTO:
MEMORIA DE CÁLCULO DE SEPARADOR
ÍNDICE
1. OBJETIVO DEL DOCUMENTO.........................................................................3
2. ALCANCE DEL DOCUMENTO.........................................................................3
3. DOCUMENTOS Y PLANOS DE REFERENCIA...............................................3
4. BASES DE DISEÑO..........................................................................................3
4.1................................................................................................Ubicación Geográfica
.........................................................................................3
4.2...........................................Condiciones Ambientales y Meteorológicas
.........................................................................................4
4.3.............................................................................Normas y Códigos Aplicables
.........................................................................................5
5. PREMISAS DE DISEÑO....................................................................................7
6. METODOLOGÍA DE CÁLCULO........................................................................7
7. CRITERIOS DE DISEÑO...................................................................................8
7.1................................................................................................................................General
.........................................................................................8
7.2..................................................................................Ecuaciones a ser aplicadas
.........................................................................................9
8. DATA DE ENTRADA.......................................................................................10
8.1................................................Separador de producción general ( SV-1)
.......................................................................................10
9. CÁLCULOS.....................................................................................................11
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10.RESULTADOS.................................................................................................11
11.CONCLUSIONES.............................................................................................12
12.ANEXOS..........................................................................................................12
1. OBJETIVO DEL DOCUMENTO
Presentar los cálculos mecánicos del Separador de producción a ser instalado en
la estación de procesamiento de flujo (EPF) de la macolla MPJ-1, como parte del
desarrollo del proyecto “DISEÑO SEPARADOR DE PRODUCCIÓN EPF
PETROJUNÍN”.
2. ALCANCE DEL DOCUMENTO
El alcance del presente documento contempla el desarrollo de las siguientes
actividades de cálculo:
Determinación de los espesores y pesos, así como la máxima presión
permisible de trabajo (MAWP) del recipiente a presión: SV-01
3. DOCUMENTOS Y PLANOS DE REFERENCIA
Bases y Criterios de Diseño de la disciplina Mecánica.
DTI de Separadores.
4. BASES DE DISEÑO
4.1.Ubicación Geográfica
La estación de procesamiento de crudo MPJ-1 se encuentra ubicada al Norte del
estado Monagas, específicamente al Suroeste de la población de Aragua de
Maturín y al Noroeste del Campo Orocual. Sus coordenadas UTM están indicadas
en la Tabla 1.
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Tabla 1. Coordenadas UTM de la Estación EPF
InstalaciónCoordenadas (UTM)
Latitud Longitud
EPF (MPJ-1) 09˚53΄08” N 63˚29΄43” W
En la Figura 1, se muestra la ubicación geográfica de la estación de
procesamiento de crudo (EPF).
Figura 1. Ubicación Geográfica de la Estación de procesamiento de crudo (EPF)
4.2.Condiciones Ambientales y Meteorológicas
En la Tabla 2 se muestran las condiciones ambientales que prevalecen en las
zonas cercanas a la estación de procesamiento de crudo (EPF).
Tabla 2. Condiciones Ambientales y Meteorológicas
Variable Valor
Temperatura: Entre 60 °F y 100 °F
Humedad Relativa: Entre 13% y 100% (Promedio: 80%)
Clima: Zona Tropical con una estación de lluvia
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desde Mayo a Noviembre
Pluviosidad Media: 700-800 mm/año
Velocidad del Viento: Máx: 115 Km/h (Promedio: 15 Km/h)
Dirección del Viento: Prevaleciente ENE – OSO
Altura promedio sobre el
nivel del mar60-160 m
Fuente: Documento de soporte decisión (DSD-1)
4.3.Normas y Códigos Aplicables
Todos los equipos y materiales a ser utilizados serán diseñados y/o seleccionados
de acuerdo a la última revisión de las especificaciones PDVSA y según la última
edición de los códigos, normas y estándares nacionales e internacionales, listados
en este documento.
En caso de conflictos entre los estándares, aplicarán aquellos con mayores
exigencias. Todas las desviaciones respecto a esta especificación y/o a las
especificaciones aplicables serán sometidas al criterio del diseñador.
Seguidamente se presenta una lista de los códigos, especificaciones, normas y
estándares de diseño y/o selección, a ser utilizados.
Petróleos de Venezuela S.A. (PDVSA)
PDVSA, Manual de Ingeniería de diseño, Vol. 15, 90616.1.027,
Separadores Líquido-Vapor, 1991.
PDVSA, Manual de Ingeniería de diseño, Vol. 21, D-211, Pressure Vessel
Design and Fabrication Specification, 1998.
PDVSA, Manual de Diseño de Proceso, MDP-03-S-03, Tambores
Separadores Líquido-Vapor, 1995.
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PDVSA, Manual de Diseño de Proceso, MDP-01-DP-01, Temperatura y
Presión de Diseño, 1995.
PDVSA, Manual de Ingeniería de Diseño, Vol. 13.II, H-251, Process and
Utility Piping Design Requirements, 1998.
PDVSA, Manual de Ingeniería de Diseño, Vol. 13.I, H-221, Materiales de
Tuberías, 2013.
PDVSA, Manual de Ingeniería de Diseño, Vol. 22, 90622.1.001, Guías de
Seguridad en Diseño, 1994.
American Petroleum Institute (API)
API, SPEC 5L, Specification for Line Pipe, 2000.
American Society of Mechanical Engineers (ASME)
ASME, Section II, Boiler and Pressure Vessel Code - Material
Specifications, 2007.
ASME, Section V, Boiler and Pressure Vessel Code -Nondestructive
Examination, 2007.
ASME, Section VIII, Boiler and Pressure Vessel Code - Rules for
Construction of Pressure Vessels Boiler and Pressure Vessels Code Div. 1,
2004.
ASME, Section IX, Boiler and Pressure Vessel Code - Welding and Brazing
Qualifications, 2004.
ASME, B31.3, Process Piping, 2012.
ASME, B16.5, Pipe Flanges and Flanged Fittings NPS ½ through NPS 24
Metric/Inch Standard, 2013.
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American Society for testing materials (ASTM)
ASTM, Committee Technical A01.02, A36, Standard Specification for
Carbon Structural Steel, 2008.
ASTM, Committee Technical A01.09, A53, Standard Specification for Pipe,
Steel, Black and Hot-Dipped, Zinc Coated Welded and Seamless, 2007.
ASTM, Committee Technical A01.22, A105, Standard Specification for
Carbon Steel Forging for Piping Applications, 2005.
ASTM, Committee Technical A01.09, A106, Standard Specification for
Seamless Carbon-Steel Pipe for High Temperature Service, 2008.
ASTM, Committee Technical A01.22, A193, Standard Specification for
Alloy-Steel and Stainless Steel Bolting Materials for High-Temperature Service,
2008.
ASTM, Committee Technical A01.22, A194, Standard Specification for
Carbon and Alloy Steel Nuts for Bolts for High Pressure or High Temperature
Service, or Both, 2008.
5. PREMISAS DE DISEÑO
Se usaron como premisas de diseño las siguientes consideraciones:
La presión de diseño del recipiente a presión será 1,1 veces la presión de
operación de acuerdo a lo establecido en la norma PDVSA MDP-01-DP-01,
Temperatura y Presión de Diseño.
La temperatura de diseño del recipiente a presión será 50 °F mayor de la
temperatura de operación de acuerdo a lo establecido en la norma PDVSA
MDP-01-DP-01, Temperatura y Presión de Diseño.
El recipiente será aislado térmicamente para protección personal (PP) de
acuerdo a lo establecido en la norma PDVSA L-212, Material Aislante y
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Aplicación Servicio en Caliente.
6. METODOLOGÍA DE CÁLCULO
Para realizar el cálculo mecánico del recipiente a presión, se aplicará la siguiente
metodología:
Las condiciones de operación de los recipientes (presión y temperatura) se
obtienen de los diagramas de tuberías e instrumentación (DTI) originados por
la disciplina procesos.
Las dimensiones requeridas (diámetro interno, longitud; diámetro y
ubicación de las boquillas) se obtienen del documento “MEMORIA DE
CÁLCULO DE SEPARADORES-PROCESOS”.
Se calcula un espesor referencial de las paredes y cabezales del recipiente.
Se calculan los esfuerzos longitudinales y tangenciales.
Se calcula el peso estimado del recipiente, en operación y durante la
prueba hidrostática.
7. CRITERIOS DE DISEÑO
7.1.General
El cálculo de los espesores del recipiente está basado en los siguientes
parámetros:
- Presión de diseño.
- Temperatura de diseño.
- Especificación del material.
- Esfuerzo de fluencia.
- Diámetro interno.
- Factor de corrosión.
- Eficiencia de la junta.
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Se tomarán espesores de pared comerciales.
Las dimensiones de los equipos son las estimadas por la disciplina
procesos y los cálculos se muestran en el documento “MEMORIA DE
CÁLCULO DE SEPARADOR-PROCESOS”
Todos los cálculos serán realizados mediante el programa PV Elite.
El separador de producción será un recipiente vertical soportado por faldón.
Para la tolerancia por corrosión se considerará la que establece la
especificación de materiales para las tuberías asociadas a los equipos (0,125”).
7.2.Ecuaciones a ser aplicadas
El esfuerzo longitudinal en los cabezales se obtiene mediante la ecuación
siguiente:
(Ec. 1)
Donde:
D: Diámetro medio del recipiente (pulgadas)
P: Presión interna o externa (psi)
S1: Esfuerzo longitudinal (psi)
t : Espesor del cabezal, sin margen por corrosión (pulgadas)
El esfuerzo circunferencial en los cabezales se obtiene mediante la
ecuación siguiente:
(Ec. 2)
Donde:
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D: Diámetro medio del recipiente (pulgadas)
P: Presión interna o externa (psi)
S2: Esfuerzo circunferencial (psi)
t : Espesor del cabezal, sin margen por corrosión (pulgadas)
El espesor del cuerpo del recipiente se obtiene mediante la siguiente
ecuación:
(Ec. 3)
Donde:
P: Presión de diseño (psi)
S: Esfuerzo del material (psi)
E: Eficiencia de la junta
R: Radio interior (pulgadas)
El espesor del cabezal elipsoidal 2:1 del recipiente se obtiene mediante la
siguiente ecuación:
(Ec. 4)
Donde:
P: Presión de diseño (psi)
S: Esfuerzo del material (psi)
E: Eficiencia de la junta
D: Diámetro interior (pulgadas)
8. DATA DE ENTRADA
8.1.Separador de producción general ( SV-1)
Tipo: Vertical
Diámetro interno: 44 pulgadas
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Longitud tangente-tangente: 15,16 pie
Presión de diseño: 495 psig
Presión de operación: 450 psig
Temperatura de diseño: 250 ºF
Temperatura de operación: 200 ºF
Gravedad específica gas @ P,T: 0,715
Gravedad específica crudo @ P,T: 1,05
Eficiencia de la junta: 1
Corrosión permisible: 1/8 pulgadas
Material cuerpo/cabezales: SA-516-Gr 70
Nivel máximo de líquido: 136,44 pulgadas (11,37 pie)
9. CÁLCULOS
Una vez definidas las geometrías de los equipos por la disciplina Proceso, la
ubicación de las boquillas y seleccionado un espesor preliminar, se realizan los
cálculos con el software COADE PVElite 2005 el cual realiza una simulación de
estos equipos, con base en el Código ASME, Sección VIII, División 1.
10.RESULTADOS
En la Tabla 3 se presenta un resumen del cálculo de los espesores requeridos, a
partir de la aplicación del programa INTERGRAPH- PV Elite.
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En la Tabla 4 se muestra el resumen de los pesos de los equipos para las
diferentes condiciones de cargas estáticas a las cuales pueden estar sometidos.
Los valores de MAWP indicados son en la condición “corroído” y a la temperatura
de diseño.
Tabla 3. Resumen de cálculo Separador (SV-1)
Tabla 4. Pesos del Separador SV-1
11.CONCLUSIONES
Todos los espesores requeridos para las condiciones de diseño del equipo están
por debajo del espesor real. En tal sentido se concluye que el equipo SV-1 cumple
de manera holgada con los requerimientos mecánicos a los cuales estará
sometido durante su operación.
12.ANEXOS
Anexo 1: Reporte de salida del programa INTERGRAPH- PVElite 2010
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ANEXO 1
REPORTE DE SALIDA DEL PROGRAMA PV-ELITE
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Separador SV-1
PV Elite 2010 Licensee: PVElite Demonstration VersionFileName : SV-1 ------------------------------------------Vessel Design Summary : Step: 31 7:38p Jul 9,2015
Design Code: ASME Code Section VIII Division 1, 2007 A-09
Diameter Spec : 44.000 in. ID Vessel Design Length, Tangent to Tangent 15.16 ft.
Distance of Bottom Tangent above Grade 2.50 ft. Distance of Base above Grade 0.00 ft. Specified Datum Line Distance 0.00 ft.
Skirt Material Specification SA-516 70 Shell Material Specification SA-516 70 Nozzle Material Specification SA-105 Re-Pad Material Specification SA-516 70
Internal Design Temperature 200 F Internal Design Pressure 495.00 psig
External Design Temperature 90 F
Maximum Allowable Working Pressure 401.78 psig Hydrostatic Test Pressure 863.79 psig
Required Minimum Design Metal Temperature 50 F Warmest Computed Minimum Design Metal Temperature -109 F
Wind Design Code ASCE-98\02\05\IBC-03\06\STS-1 Earthquake Design Code ASCE 7-2002
Element Pressures and MAWP: psig
Element Desc | Design Pres. | External | M.A.W.P | Corrosion | + Stat. head | Pressure | | Allowance --------------------------------------------------------------------- Cabezal Inferior 100.917 0.000 663.534 0.1250 Cuerpo del Separador 100.635 0.000 663.816 0.1250 Cabezal Superior 100.000 0.000 664.452 0.1250
Liquid Level: 2.02 ft. Dens.: 65.352 lb./ft³ Sp. Gr.: 1.047
Element "To" Elev Length Element Thk R e q d T h k Joint Eff Type ft. ft. in. Int. Ext. Long Circ ----------------------------------------------------------------------- Skirt 2.50 2.500 1.000 No Calc No Calc 1.00 1.00 Ellipse 2.58 0.080 1.000 0.362 No Calc 1.00 1.00 Cylinder 17.58 15.000 1.000 0.362 No Calc 1.00 1.00 Ellipse 17.66 0.080 1.000 0.361 No Calc 1.00 1.00
Element thicknesses are shown as Nominal if specified, otherwise are Minimum
Wind/Earthquake Shear, Bending
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| | Distance to| Cummulative|Earthquake | Wind | Earthquake | From| To | Support| Wind Shear| Shear | Bending | Bending | | | ft. | lb. | lb. | ft.lb. | ft.lb. | --------------------------------------------------------------------------- 10| 20| 1.25000 | 442.087 | 2119.11 | 4054.17 | 22512.9 | 20| 30| 2.54000 | 378.936 | 2094.42 | 3027.89 | 17246.0 | 30| 40| 10.0800 | 377.039 | 2046.84 | 2997.65 | 17080.3 | 40| 50| 17.6200 | 21.3351 | 217.181 | 9.84573 | 100.225 |
Abs Max of the all of the Stress Ratio's : 0.2273
Total Wind Shear on Support 442. lb. Total Earthquake Shear on Support 2119. lb.
Note: Wind and Earthquake moments include the effects of user defined forces and moments if any exist in the job and were specified to act (compute loads and stresses) during these cases. Also included are moment effects due to eccentric weights if any are present in the input.
Weights: Fabricated - Bare W/O Removable Internals 13784.9 lbm Shop Test - Fabricated + Water ( Full ) 24579.1 lbm Shipping - Fab. + Rem. Intls.+ Shipping App. 13784.9 lbm Erected - Fab. + Rem. Intls.+ Insul. (etc) 13784.9 lbm Empty - Fab. + Intls. + Details + Wghts. 13784.9 lbm Operating - Empty + Operating Liquid (No CA) 15136.5 lbm Field Test - Empty Weight + Water (Full) 24579.1 lbm
PVElite is a registered trademark of COADE, Inc. [2010]
PV Elite 2010 Licensee: PVElite Demonstration VersionFileName : SV-1 ------------------------------------------Internal Pressure Calculations : Step: 3 7:38p Jul 9,2015
Element Thickness, Pressure, Diameter and Allowable Stress :
| | Int. Press | Nominal | Total Corr| Element | Allowable | From| To | + Liq. Hd | Thickness | Allowance | Diameter | Stress(SE)| | | psig | in. | in. | in. | psi | --------------------------------------------------------------------------- Faldon| 0.00000 | 1.00000 | 0.25000 | 44.0000 | 0.00000 | Cabezal In| 100.917 | 1.00000 | 0.25000 | 44.0000 | 20000.0 | Cuerpo del| 100.635 | 1.00000 | 0.25000 | 44.0000 | 20000.0 | Cabezal Su| 100.000 | 1.00000 | 0.25000 | 44.0000 | 20000.0 |
Element Required Thickness and MAWP :
| | Design | M.A.W.P. | M.A.P. | Minimum | Required | From| To | Pressure | Corroded | New & Cold | Thickness | Thickness | | | psig | psig | psig | in. | in. | ----------------------------------------------------------------------------
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MEMORIA DE CÁLCULO DE SEPARADOR
Faldon| 0.00000 | No Calc | No Calc | 1.00000 | No Calc | Cabezal In| 100.000 | 663.534 | 904.977 | 1.00000 | 0.36170 | Cuerpo del| 100.000 | 663.816 | 884.956 | 1.00000 | 0.36166 | Cabezal Su| 100.000 | 664.452 | 904.977 | 1.00000 | 0.36068 | Minimum 663.816 884.955
MAWP: 663.816 psig, limited by: Cabezal Superior.
Internal Pressure Calculation Results :
ASME Code, Section VIII, Division 1, 2007 A-09
Elliptical Head From 20 To 30 SA-516 70 , UCS-66 Crv. B at 200 F
Cabezal Inferior
Required Thickness due to Internal Pressure [tr]: = (P*D*K)/(2*S*E-0.2*P) Appendix 1-4(c) = (100.917*44.2500*1.000)/(2*20000.00*1.00-0.2*100.917) = 0.1117 + 0.2500 = 0.3617 in.
Max. Allowable Working Pressure at given Thickness, corroded [MAWP]:Less Operating Hydrostatic Head Pressure of 0.917 psig = (2*S*E*t)/(K*D+0.2*t) per Appendix 1-4 (c) = (2*20000.00*1.00*0.7500)/(1.000*44.2500+0.2*0.7500) = 675.676 - 0.917 = 674.758 psig
Maximum Allowable Pressure, New and Cold [MAPNC]: = (2*S*E*t)/(K*D+0.2*t) per Appendix 1-4 (c) = (2*20000.00*1.00*1.0000)/(1.000*44.0000+0.2*1.0000) = 904.977 psig
Actual stress at given pressure and thickness, corroded [Sact]: = (P*(K*D+0.2*t))/(2*E*t) = (100.917*(1.000*44.2500+0.2*0.7500))/(2*1.00*0.7500) = 2987.158 psi
Straight Flange Required Thickness: = (P*R)/(S*E-0.6*P) + c per UG-27 (c)(1) = (100.917*22.1250)/(20000.00*1.00-0.6*100.917)+0.250 = 0.362 in.
Straight Flange Maximum Allowable Working Pressure:Less Operating Hydrostatic Head Pressure of 0.917 psig = (S*E*t)/(R+0.6*t) per UG-27 (c)(1) = (20000.00 * 1.00 * 0.7500 ) / (22.1250 + 0.6 * 0.7500 ) = 664.452 - 0.917 = 663.534 psig
Percent Elong. per UCS-79, VIII-1-01-57 (75*tnom/Rf)*(1-Rf/Ro) 9.398 %Note: Please Check Requirements of UCS-79 as Elongation is > 5%.
MDMT Calculations in the Knuckle Portion:
Govrn. thk, tg = 1.000 , tr = 0.112 , c = 0.2500 in. , E* = 1.00Stress Ratio = tr * (E*) / (tg - c) = 0.149 , Temp. Reduction = 140 F
Min Metal Temp. w/o impact per UCS-66 31 F
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MEMORIA DE CÁLCULO DE SEPARADOR
Min Metal Temp. at Required thickness (UCS 66.1) -109 F Min Metal Temp. w/o impact per UG-20(f) -20 F
MDMT Calculations in the Head Straight Flange:
Govrn. thk, tg = 1.000 , tr = 0.111 , c = 0.2500 in. , E* = 1.00Stress Ratio = tr * (E*) / (tg - c) = 0.148 , Temp. Reduction = 140 F
Min Metal Temp. w/o impact per UCS-66 31 F Min Metal Temp. at Required thickness (UCS 66.1) -109 F Min Metal Temp. w/o impact per UG-20(f) -20 F
Cylindrical Shell From 30 To 40 SA-516 70 , UCS-66 Crv. B at 200 F
Cuerpo del Separador
Required Thickness due to Internal Pressure [tr]: = (P*R)/(S*E-0.6*P) per UG-27 (c)(1) = (100.635*22.1250)/(20000.00*1.00-0.6*100.635) = 0.1117 + 0.2500 = 0.3617 in.
Max. Allowable Working Pressure at given Thickness, corroded [MAWP]:Less Operating Hydrostatic Head Pressure of 0.635 psig = (S*E*t)/(R+0.6*t) per UG-27 (c)(1) = (20000.00*1.00*0.7500)/(22.1250+0.6*0.7500) = 664.452 - 0.635 = 663.816 psig
Maximum Allowable Pressure, New and Cold [MAPNC]: = (S*E*t)/(R+0.6*t) per UG-27 (c)(1) = (20000.00*1.00*1.0000)/(22.0000+0.6*1.0000) = 884.956 psig
Actual stress at given pressure and thickness, corroded [Sact]: = (P*(R+0.6*t))/(E*t) = (100.635*(22.1250+0.6*0.7500))/(1.00*0.7500) = 3029.124 psi
Percent Elongation per UCS-79 (50*tnom/Rf)*(1-Rf/Ro) 2.222 %
Minimum Design Metal Temperature Results:
Govrn. thk, tg = 1.000 , tr = 0.112 , c = 0.2500 in. , E* = 1.00Stress Ratio = tr * (E*) / (tg - c) = 0.149 , Temp. Reduction = 140 F
Min Metal Temp. w/o impact per UCS-66 31 F Min Metal Temp. at Required thickness (UCS 66.1) -109 F Min Metal Temp. w/o impact per UG-20(f) -20 F
Elliptical Head From 40 To 50 SA-516 70 , UCS-66 Crv. B at 200 F
Cabezal Superior
Required Thickness due to Internal Pressure [tr]: = (P*D*K)/(2*S*E-0.2*P) Appendix 1-4(c) = (100.000*44.2500*1.000)/(2*20000.00*1.00-0.2*100.000) = 0.1107 + 0.2500 = 0.3607 in.
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MEMORIA DE CÁLCULO DE SEPARADOR
Max. Allowable Working Pressure at given Thickness, corroded [MAWP]: = (2*S*E*t)/(K*D+0.2*t) per Appendix 1-4 (c) = (2*20000.00*1.00*0.7500)/(1.000*44.2500+0.2*0.7500) = 675.676 psig
Maximum Allowable Pressure, New and Cold [MAPNC]: = (2*S*E*t)/(K*D+0.2*t) per Appendix 1-4 (c) = (2*20000.00*1.00*1.0000)/(1.000*44.0000+0.2*1.0000) = 904.977 psig
Actual stress at given pressure and thickness, corroded [Sact]: = (P*(K*D+0.2*t))/(2*E*t) = (100.000*(1.000*44.2500+0.2*0.7500))/(2*1.00*0.7500) = 2960.000 psi
Straight Flange Required Thickness: = (P*R)/(S*E-0.6*P) + c per UG-27 (c)(1) = (100.000*22.1250)/(20000.00*1.00-0.6*100.000)+0.250 = 0.361 in.
Straight Flange Maximum Allowable Working Pressure: = (S*E*t)/(R+0.6*t) per UG-27 (c)(1) = (20000.00 * 1.00 * 0.7500 ) / (22.1250 + 0.6 * 0.7500 ) = 664.452 psig
Percent Elong. per UCS-79, VIII-1-01-57 (75*tnom/Rf)*(1-Rf/Ro) 9.398 %Note: Please Check Requirements of UCS-79 as Elongation is > 5%.
MDMT Calculations in the Knuckle Portion:
Govrn. thk, tg = 1.000 , tr = 0.111 , c = 0.2500 in. , E* = 1.00Stress Ratio = tr * (E*) / (tg - c) = 0.148 , Temp. Reduction = 140 F
Min Metal Temp. w/o impact per UCS-66 31 F Min Metal Temp. at Required thickness (UCS 66.1) -109 F Min Metal Temp. w/o impact per UG-20(f) -20 F
MDMT Calculations in the Head Straight Flange:
Govrn. thk, tg = 1.000 , tr = 0.111 , c = 0.2500 in. , E* = 1.00Stress Ratio = tr * (E*) / (tg - c) = 0.148 , Temp. Reduction = 140 F
Min Metal Temp. w/o impact per UCS-66 31 F Min Metal Temp. at Required thickness (UCS 66.1) -109 F Min Metal Temp. w/o impact per UG-20(f) -20 F
Note: Heads and Shells Exempted to -20F (-29C) by paragraph UG-20F
Hydrostatic Test Pressure Results:
Pressure per UG99b = 1.3 * M.A.W.P. * Sa/S 863.787 psig Pressure per UG99b[34] = 1.3 * Design Pres * Sa/S 643.500 psig Pressure per UG99c = 1.3 * M.A.P. - Head(Hyd) 1143.510 psig Pressure per UG100 = 1.1 * M.A.W.P. * Sa/S 730.897 psig Pressure per PED = 1.43 * MAWP 950.166 psig
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UG-99(b), Test Pressure Calculation: = Test Factor * MAWP * Stress Ratio = 1.3 * 664.452 * 1.000 = 863.787 psig
Vertical Test performed per: UG-99b
Stresses on Elements due to Hydrostatic Test Pressure:
From To Stress Allowable Ratio Pressure Cabezal Inferior 19252.4 34200.0 0.563 871.15 Cuerpo del Separador 19678.3 34200.0 0.575 870.72 Cabezal Superior 19099.2 34200.0 0.558 864.22
Elements Suitable for Internal Pressure.
PVElite is a registered trademark of COADE, Inc. [2010]
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