Toma de control para refuerzo de orificios

Es un material que ya había preparado anteriormente; puedes echarle un vistazo, ja. 2.1 Método de área igual: este método sostiene que, en el caso de que la superficie de soporte de una carcasa se vea reducida debido a la presencia de orificios, se debe utilizar material de refuerzo alrededor de dichos orificios para compensar esa pérdida de área. Este método se basa en la concentración de esfuerzos en los bordes de los orificios que se forman en una placa infinita sometida a tracción bidireccional. Solo se tienen en cuenta los esfuerzos de tracción en la membrana que existe dentro de la carcasa, y como criterio de diseño se utiliza la resistencia al esfuerzo de dicha carcasa. Este enfoque resulta seguro y fiable para orificios de pequeño diámetro. Sin embargo, este método no tiene en cuenta el efecto de la concentración de esfuerzos en los orificios, ni tampoco el efecto de los cambios en el diámetro del recipiente. Por lo tanto, con el fin de reducir la diferencia entre el coeficiente real de concentración de esfuerzos y los resultados obtenidos mediante el análisis teórico, existen ciertas limitaciones en cuanto al tamaño y la forma de los orificios para poder aplicar el método de área igual. Según las normas GB150, cuando el diámetro del cilindro Di es ≥1500 mm, el diámetro máximo del orificio dop debe ser ≤Di/3, y además dop debe ser ≤1000 mm. 2.2 Método del área de presión. El método del área de presión se basa en el equilibrio entre la fuerza que actúa sobre el área sometida a presión y la capacidad de soporte de las secciones que resisten esa fuerza. Es decir, la fuerza total generada por la presión sobre el área afectada debe equilibrarse con la capacidad de soporte del área ocupada por la carcasa, las tuberías y los materiales de refuerzo. Sin embargo, el método de área de presión solo tiene en cuenta los requisitos estáticos de las tensiones totales y locales en los bordes de las aberturas, sin considerar la influencia de las tensiones por flexión; esencialmente, es igual al método de área equivalente. Sin embargo, los resultados de refuerzo que producen ambos métodos difieren, principalmente porque los dos métodos tienen en cuenta rangos diferentes para el refuerzo efectivo del cilindro. En el método de áreas iguales, el rango de atenuación de la concentración de esfuerzos en los bordes del orificio depende exclusivamente del diámetro del orificio, y no del diámetro del cilindro. En el método del área de presión, la zona de atenuación basada en los efectos en los bordes de la carcasa cilíndrica depende únicamente del diámetro interno del cilindro, y no del diámetro de las aberturas. Esto hace que, cuando el diámetro de la abertura es grande, el rango de refuerzo proporcionado por el método del área de presión sea relativamente pequeño; esto permite un refuerzo más denso, lo cual ayuda a reducir efectivamente la concentración de esfuerzos en la zona donde se encuentra la conexión con la abertura. De este modo, la zona donde se unen las estructuras se vuelve más segura. Esta es también la razón principal por la cual el método del área de presión puede aplicarse a aberturas grandes. La norma HG/T 20582-2011 “Requisitos para el cálculo de la resistencia de los recipientes químicos de acero” utiliza este método para realizar los cálculos de refuerzo en casos de aberturas grandes. La norma HG/T 20582 establece que, en los casos en que no se utiliza refuerzo en las conexiones o este no se tiene en cuenta, y solo se recurre al engrosamiento de la carcasa como método de refuerzo, el diámetro de la abertura d debe satisfacer la relación d/Di ≤ 0.5 con respecto al diámetro interno del cilindro Di.

Estoy de acuerdo con tu opinión, lo has explicado muy detalladamente.

Si se calculan los equipos según las normas nacionales, no se recomienda utilizar el método del área de presión. Se recomienda utilizar el método de refuerzo de área igual o el método analítico para los cálculos de diseño. Debido a los defectos en el método de cálculo basado en la área de presión, es posible que ocurran accidentes incluso cuando los cálculos indican que todo está bien.

Por eso, el método del área de presión nunca ha sido incluido en la GB.

¿Se han producido accidentes reales al calcular con el método de área de presión?

No se sabe si ha habido algún accidente, pero lo que sí es seguro es que el principio de cálculo del método de área de presión, utilizado para calcular el refuerzo de los orificios, tiene defectos inherentes. Si realmente no hay otro método para calcularlo y solo se puede utilizar el método del área de presión, se recomienda dejar un margen adicional. Aquellos que usaron este método en el pasado seguramente dejaron un margen bastante grande, lo que aumentó la fiabilidad.

¿Es necesario reforzar todos los orificios?

No, también existe un rango para eso. Puedes echar un vistazo a GB150.3