Tabla de contenido
- 1.0 ¿Qué es ASME B31.3 (Código de tuberías de proceso)?
- 2.0 ¿Qué es ASME B31.1 (Código de tuberías de potencia)?
- 3.0 18 diferencias principales entre ASME B31.3 y ASME B31.1.
- 4.0 Diferencias simplificadas entre ASME B31.3 y ASME B31.1
- 5.0 Diferencias en las fórmulas de cálculo entre las normas ASME B31.1 y B31.3
Cuando se aplican a un sistema de tuberías, ASME B31.1 (Código de tuberías de potencia) y ASME B31.3 (Código de tuberías de proceso) a menudo parecen intercambiables.
Sin embargo, un examen más detallado revela diferencias significativas en sus reglas, aplicaciones y directrices.
Este artículo describe las distinciones clave entre ASME B31.1 y ASME B31.3, destacando sus respectivos alcances e implicaciones.
1.0 ¿Qué es ASME B31.3 (Código de tuberías de proceso)?
ASME B31.3 proporciona reglas integrales para el diseño de sistemas de tuberías utilizados en:
- Refinerías de petróleo
- Instalaciones de producción de petróleo y gas natural en tierra y en alta mar
- Plantas químicas, farmacéuticas, textiles, papeleras, de procesamiento de minerales, de semiconductores y criogénicas.
- Instalaciones de procesamiento de alimentos y bebidas
- Plantas y terminales de procesamiento relacionadas
A menudo considerada como la “Biblia” para los profesionales de tuberías de proceso, ASME B31.3 dicta las consideraciones de diseño de las plantas de proceso, garantizando operaciones seguras y eficientes.
2.0 ¿Qué es ASME B31.1 (Código de tuberías de potencia)?
ASME B31.1 describe las reglas para los sistemas de tuberías que normalmente se encuentran en:
- Centrales generadoras de energía eléctrica
- Plantas industriales e institucionales
- Sistemas de calefacción geotérmica
- Sistemas de calefacción y refrigeración centrales y de distrito
3.0 18 diferencias principales entre ASME B31.3 y ASME B31.1.
ASME B31.1 es crucial para los profesionales de tuberías de energía, ya que rige las reglas de diseño para plantas y sistemas de generación de energía que garantizan confiabilidad y seguridad en operaciones críticas.
| Sr. No | Parámetro | ASME B31.3-Tuberías de proceso | ASME B31.1 - Tuberías de potencia |
| 1 | Alcance (B31.3 vs B31.1) | ASME B31.3 proporciona reglas para tuberías de plantas de proceso o químicas. | ASME B 31.1 proporciona reglas para las tuberías de las centrales eléctricas. |
| 2 | Esfuerzo básico admisible del material | Según ASME B31.3, el valor de tensión admisible básico del material es mayor (por ejemplo, el valor de tensión admisible para el material A 106 B a 250 °C es 132117,328 kpa según ASME B 31.3) que el mismo según B31.1. | El valor de tensión material básica admisible según ASME B31.1 es menor (por ejemplo, el valor de tensión admisible para el material A 106 B a 250 grados C es 117900,344 Kpa según ASME B 31.1) que el de ASME B31.3. |
| 3 | Flacidez admisible (sostenida) | El código ASME B31.3 no especifica ningún límite de pandeo permitido. En general, se acepta un pandeo permitido de hasta 15 mm. El código B31.3 no proporciona una distancia de soporte sugerida. | La norma ASME B31.1 especifica claramente que el valor de pandeo permitido es de 2,5 mm. La tabla 121.5-1 de la norma ASME B 31.1 proporciona una distancia de apoyo sugerida. |
| 4 | SIF en reductores | El código de tuberías de proceso ASME B31.3 no utiliza SIF (SIF=1.0) para el cálculo de la tensión del reductor | El código de tuberías de potencia ASME B31.1 utiliza un SIF máximo de 2,0 para reductores durante el cálculo de la tensión de las tuberías. |
| 5 | Factor de seguridad | ASME B31.3 utiliza un factor de seguridad de 3; relativamente más bajo que ASME B31.1. | ASME B31.1 utiliza un factor de seguridad de 4 para tener mayor confiabilidad en comparación con las plantas de proceso. |
| 6 | SIF para uniones soldadas a tope | B31.3 utiliza un SIF de 1.0 para uniones soldadas a tope | B31.1 utiliza un SIF de hasta 1,9 como máximo en el cálculo de tensión. |
| 7 | Aproximación al SIF | ASME B31.3 utiliza un enfoque SIF complejo en el plano y fuera del plano. | ASME B31.1 utiliza un enfoque SIF único simplificado. |
| 8 | Valores máximos de Sc y Sh | Según el código de tuberías de proceso ASME B31.3, el valor máximo de Sdo y Syo están limitados a 138 Mpa o 20 ksi. | Para el código de tuberías de potencia (ASME B31.1), el valor máximo de Sdo y Syo son 138 Mpa solo si la resistencia mínima a la tracción del material es 70 ksi (480 Mpa); de lo contrario, depende de los valores proporcionados en el Apéndice A obligatorio según la temperatura. |
| 9 | Estrés admisible para estreses ocasionales | El valor admisible de tensión ocasional según ASME B31.3 es 1,33 veces Syo | Según ASME B31.1, el valor admisible de tensión ocasional es de 1,15 a 1,20 veces Syo |
| 10 | Ecuación para el cálculo del espesor de la pared de una tubería | La ecuación para el cálculo del espesor de pared de la tubería en B31.3 es válida para t | No existe tal limitación en el cálculo del espesor de pared de tuberías de potencia (ASME B31.1). Sin embargo, se agrega una limitación a la presión máxima de diseño. |
| 11 | Módulo de sección, Z para tensiones sostenidas y ocasionales | Durante el cálculo de tensiones sostenidas y ocasionales, el código de tuberías de proceso ASME B31.3 reduce el espesor por corrosión y otras tolerancias. | La norma ASME B31.1 calcula el módulo de sección utilizando el espesor nominal. El espesor no se reduce por la corrosión ni por otras tolerancias. |
| 12 | Normas para el uso de materiales a temperaturas inferiores a -29 °C | B31.3 proporciona reglas amplias para el uso de materiales por debajo de -29 °C | El código de tuberías de energía, B31.1, no proporciona reglas similares para materiales de tuberías con temperaturas inferiores a -29 °C. |
| 13 | Valor máximo del factor de rango de tensión cíclica | El valor máximo del factor de rango de tensión cíclica, f según B31.3 es 1,2. | Según ASME B31.1, el valor máximo de f es 1,0. |
| 14 | Margen para variación de presión y temperatura | Según la cláusula 302.2.4 de ASME B31.3, la variación ocasional de presión y temperatura puede exceder lo permitido por (a) 33% durante no más de 10 horas a la vez y no más de 100 horas/año o (b) 20% durante no más de 50 horas a la vez y no más de 500 horas/año. | Según la cláusula 102.2.4 de ASME B31.1, la variación ocasional de presión y temperatura puede exceder lo permitido en (a) 15% si la duración del evento ocurre por no más de 8 horas en un momento dado y no más de 800 horas/año, o (b) 20% si la duración del evento ocurre por no más de 1 hora en un momento dado y no más de 80 horas/año |
| 15 | Diseño de vida | Las tuberías de proceso que cumplen con ASME B31.3 normalmente están diseñadas para una vida útil de 20 a 30 años. | Las tuberías eléctricas que utilizan ASME B31.1 generalmente están diseñadas para una vida útil de 40 años o más. |
| 16 | Fuerza de reacción del PSV | El código B31.3 no proporciona ecuaciones específicas para el cálculo de la fuerza de reacción de PSV. | ASME B31.1 proporciona ecuaciones específicas para el cálculo de la fuerza de reacción de PSV. |
| 17 | Presión de prueba hidrostática | Según ASME B31.3, la prueba hidrostática del sistema de tuberías debe realizarse a 1,5 veces la presión de diseño corregida por temperatura, lo que significa que la presión de diseño debe multiplicarse por Syo/S en el caso de tuberías de proceso. Aquí, Syo= tensión admisible del material de la tubería a la temperatura de prueba, y S = tensión admisible del material de la tubería a la temperatura de diseño del componente. (Cláusula 345.4.2) | La presión de prueba hidrostática según ASME B31.1 es 1,5 veces la presión de diseño de la tubería. (Cláusula 137.4.5) |
| 18 | Presión de prueba neumática | La presión de prueba neumática según ASME B31.3 es (1,1 a 1,33) veces la presión de diseño del sistema de tuberías. (Cláusula 345.5.4) | B31.1 indica que se debe utilizar una presión de prueba neumática de entre (1,2 y 1,5) veces la presión de diseño para el sistema de tuberías. (Cláusula 137.5.5) |
4.0 Diferencias simplificadas entre ASME B31.3 y ASME B31.1
- Requisitos de doblado y conformado: Ambos códigos tienen pautas distintas para las operaciones de doblado y conformado.
- Calificaciones de soldador y brasador: los criterios de calificación difieren entre los dos códigos.
- Limitaciones del hierro fundido: cada código establece diferentes restricciones para el uso de materiales de hierro fundido.
- Tipos de uniones: Los criterios para uniones soldadas, soldadas con soldadura fuerte y roscadas varían según los códigos.
- Variaciones de estrés: Los valores de estrés para el mismo sistema difieren cuando se analizan utilizando los dos códigos en un software como Caesar II (Fig. 1).
5.0 Diferencias en las fórmulas de cálculo entre las normas ASME B31.1 y B31.3
Referencias:
https://www.red-bag.com/engineering-guides/254-rb-eg-ue301-comparison-asme-b31-1-b31-3-and-b31-8.html
https://www.asme.org/learning-development/find-course/asme-b31-3-b31-1-practical-piping-design-process-power-applications/online–feb-10-14th–2025
